Detectan una intensa e inesperada actividad en el Sol


El telescopio Sunrise observa un movimiento «espectacular» en regiones de la superficie solar que se consideraban en calma

El telescopio espacial Sunrise ha detectado una actividad intensa e inesperada en regiones solares que antes se consideraban en calma. La sonda pudo estudiar la superficie de nuestra estrella con una resolución sin precedentes durante un viaje de cinco días en globo sobre el Ártico. Los primeros resultados de la investigación aparecen en doce artículos de la publicación científica The Astrophysical Journal.
El telescopio despegó el pasasado mes de junio desde Suecia y se situó durante cinco días a una altura de 40 kilómetros sobre la superficie terrestre. La mayoría de los resultados, que revelan una actividad intensa e inesperada en regiones que tradicionalmente se consideraban en calma, proceden del magnetógrafo IMaX (el instrumento que registra los componentes del campo magnético de un astro), diseñado y construido íntegrametne en España bajo la dirección del Instituto de Astrofísica de Canarias .

“La misión se diseñó para abordar uno de los mayores desafíos de la astrofísica actual, el campo magnético solar, que se manifiesta de muy variadas formas, desde las manchas hasta las tormentas solares, y que hoy día se considera clave para profundizar en el conocimiento del Sol”, explica José Carlos del Toro, investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía e integrante del equipo Sunrise.

Valentín Martínez Pillet, del Instituto de Astrofísica de Canarias e investigador principal del proyecto IMaX, recuerda que “el Sol es el astro que más influye en nosotros de modo que es necesario conocerlo y, además, predecirlo: saber cómo se va a comportar y en qué medida nos va afectar”.

A 20.000 grados

Los recientes resultados aportan luz a algunos de los más antiguos problemas de la física solar, como el calentamiento de la cromosfera, la capa inmediatamente superior a la fotosfera, la superficie del Sol. Hasta ahora se desconocía por qué, si la temperatura del la fotosfera se estima en 6.000º C, en la cromosfera se alcanzaban hasta 20.000º C. La Sunrise ha hallado que en las regiones por debajo de la fotosfera se produce el doble de energía acústica de lo que se pensaba, lo que se acerca a los valores necesarios para explicar el calentamiento cuando dicha energía se transporta hacia arriba. Esta energía se produce por los movimientos convectivos en el Sol, es decir, por material caliente que asciende hacia la superficie, se enfría y vuelve a descender. Esta convección genera cambios de presión que se propagan en forma de ondas que, al transportarse, liberan energía térmica y aumentan la temperatura.

Chorros supersónicos

IMaX/Sunrise también ha permitido obtener pruebas directas de la existencia de tubos de flujo magnético a pequeña escala, considerados los ladrillos del magnetismo solar desde los años 70, pero cuya existencia había sido imposible de demostrar de forma directa debido a su pequeño tamaño.
Otro de los hallazgos se relaciona con la granulación solar, fenómeno producido por el gas caliente que sube hacia la superficie desde el interior solar (seria algo similar alburbujeo del agua al hervir) y que se manifiesta en forma de gránulos con un tamañomedio de aproximadamente 1000 kilómetros y una duración de cinco minutos.

“Además, el telescopio ha permitido detectar chorros magnéticos supersónicos, que liberan gran cantidad de energía, y numerosos vórtices. En definitiva, Sunrise ofrece una panorámica del Sol inédita y caracterizada por una actividad constante a pequeñay gran escala”, concluye del Toro.

Mientras la NASA prepara un «escudo» contra la gran tormenta solar.

Un sistema de alerta formado por varias sondas espaciales alertaría del peligro para desconectar las redes de energía

La NASA cree que puede tomar medidas para protegernos de las tormentas solares . Este tipo de evento, durante el cual una lluvia de partículas de alta energía golpea nuestro planeta provocando apagones y todo tipo de disturbios eléctricos, podría ser previsto con el tiempo suficiente como para tomar medidas destinadas a minimizar sus efectos. Un sistema de alerta conformado por la sonda SOHO y las gemelas STEREO de la NASA nos permitiría hacer un modelo 3D del fenómeno y desconectar los sistemas esenciales antes de que resulten afectados.

Las estadísticas demuestran que cada cien años tiene lugar una tormenta solar lo suficientemente potente como para teñir los cielos de la Tierra con impresionantes auroras color rojo sangre. Lamentablemente, este tipo de fenómeno no se limita a producir aterradores espectáculos visuales, sino que afecta el funcionamiento de brújulas y satélites, produce apagones, interfiere con las redes de telecomunicaciones y afecta a casi todos los equipos electrónicos que nuestra civilización utiliza a diario.
Afortunadamente, la mayoría de las tormentas solares no son lo suficientemente grandes como para causar efectos “a lo Hollywood”, pero algunas de ellas podrían meternos realmente en problemas. En 1859, por ejemplo, tuvo lugar el llamado “evento Carrington”, una súper tormenta solar que interrumpió el tráfico telegráfico e incluso incendió algunas de sus oficinas. Si un evento similar tuviese lugar en el mundo actual, las perdidas -económicas y de vidas humanas- serían enormes.

 
Desconectar a tiempo
 
Un informe emitido por la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 2008 advierte de que si una tormenta solar “importante” se produjese en la actualidad, experimentaríamos apagones generalizados de electricidad, e incluso se dañarían muchos de los transformadores principales utilizados en las redes de distribución de energía eléctrica. Para evitar esto, la NASA se encuentra trabajando en un proyecto llamado “Escudo Solar” (“Solar Shield”) , destinado a alertar a las empresas distribuidoras de electricidad sobre la posibilidad de un evento de este tipo con el tiempo suficiente para que realicen la desconexión preventiva de sus sistemas.

Según Antti Pulkkinen, un investigador de la Universidad Católica de América que trabajan en el Goddard Space Flight Center de la NASA, “Solar Shield es un sistema de previsión, nuevo y experimental, aplicado a la red de distribución eléctrica de América del Norte. Creemos que puede ser útil para desconectar a tiempo transformadores específicos a partir de la predicción de cuáles de ellos podrían ser afectados por una tormenta solar.”
La causa del mal funcionamiento de las redes eléctricas durante esos eventos tiene su origen en un efecto conocido como GIC (“Geomagnetically Induced Current”, o “corriente inducida geomagnéticamente”). Cuando la nube de partículas solares generadas durante una tormenta golpea el campo magnético de la Tierra hace que este comience a “temblar”. Estas vibraciones magnéticas inducen corrientes en todas las regiones de la atmósfera, sobrecargando circuitos, interruptores y -en casos extremos- derritiendo las bobinas de los transformadores eléctricos.

Las «tormentas de Halloween»

Esto ya ha ocurrido en la historia reciente: una tormenta geomagnética mucho menos grave que el evento Carrington dejó sin energía eléctrica durante 9 horas a toda la provincia canadiense de Quebec el 13 de marzo de 1989. Ese día se dañaron transformadores en Quebec, Nueva Jersey, y Gran Bretaña, contabilizandosé más de 200 anomalías en la red de distribución eléctrica de varios países. En octubre de 2003, las “tormentas de Halloween” provocaron apagones en varias zonas del sur de Suecia y África.
Por terrible que parezcan estos casos, lo cierto es que ninguna de esas tormentas puede comprarse con el “evento Carrington”, y que según la North American Electric Reliability Corporation (NERC) y el Departamento de Energía de EE.UU. los sistemas modernos de distribución de energía son aún más sensibles a las GIC.

El proyecto de la NASA podría evitar estos problemas. Pulkkinen explica que “el escudo solar entra en acción cuando se detecta una eyección de masa coronal (CME, por Coronal Mass Ejection) en el Sol. Las imágenes proporcionadas por SOHO y las sondas gemelas STEREO de la NASA nos muestran la nube de partículas desde tres puntos de vista, lo que nos permite hacer un modelo 3D de la CME, y predecir cuándo va a llegar.” Estas partículas demoran entre 24 y 48 horas en llegar a la Tierra, un tiempo valioso que puede emplearse para calcular la hora y lugar en que golpeará nuestro planeta. Con esos datos, las empresas de distribución de energía pueden desconectar sus transformadores para protegerlos.

Preparados para 2012

Pulkkinen aclara que “Solar Shield” es por ahora un sistema experimental y que nunca ha sido probado durante una tormenta geomagnética real. Varias empresas distribuidoras han instalado monitores en lugares clave de sus redes para ayudar al equipo de la NASA en sus predicciones. Dado que en los últimos años la actividad solar ha sido pequeña y solo se han producido unas pocas tormentas relativamente leves durante el año pasado, el sistema no ha sido probado a fondo. “Nos gustaría que más empresas relacionadas con la energía se uniesen a nuestro equipo de investigación”, añade Pulkkinen. “Cuantos más datos obtengamos, más rápido podremos probar y mejorar Solar Shield”. El próximo pico de tormentas solares, que tienen una periodicidad aproximada de 11 años- se espera en algún momento de 2012 ó 2013, por lo que la puesta en marcha de este proyecto puede ser crucial.

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