Cómo vivir en paz con el Sol

Autor: 

Eduardo del Pozo García y Ramsés Zaldivar Estrada
|
09 Agosto 2019
| |
0 Comentarios

Crédito de fotografía: 

tomada de Wikiversidad

Me gusta: 

El Sol ilumina la Tierra con una gran intensidad, inunda el planeta, da vida y genera coloridos paisajes. Su luz proviene de la parte más externa de su atmósfera. Aunque esta parece una superficie, no es más que un tenue gas incandescente a miles de grados de temperatura, constituido por partículas con cargas eléctricas, átomos ionizados y electrones libres.

La aparente superficie es la fotosfera del Sol y forma parte de la propia estrella. Su densidad es decena de veces menor que el aire. En esa región tienen lugar las tormentas solares.

Foto: tomada de cienciageográfica.carpetapedagogica.com

 

Estos fenómenos se localizan en las inmediaciones de los grupos de manchas que surgen y flotan en esa área, las cuales poseen a modo de estructura un complejo entrelazamiento de fuerzas magnéticas y partículas con cargas eléctricas.

Al producirse una tormenta solar, además de la luz visible, se irradia hacia el medio interplanetario una gran cantidad de luz ultravioleta, rayos X, rayos gamma, partículas de alta energía y gas incandescente.

Estas emisiones de las grandes tormentas presentan tres componentes principales:

1. Las ondas electromagnéticas (luz visible, luz ultravioleta, rayos X y rayos gamma) que arriban a la Tierra en unos ocho minutos.

2. Protones de alta energía que arriban en un intervalo de una a 40 horas.

3. Nubes de gas incandescente (nubes de plasma o plasmoides), las cuales arriban unos dos o tres días después.

Las ondas electromagnéticas perturban las comunicaciones, pues alteran la ionosfera al originar una perturbación ionosférica súbita (SID, por sus siglas en inglés), y también pueden dar inicio a una tormenta magnética en el planeta.

Unas horas después se producen interrupciones en las comunicaciones, pues partículas cargadas de muy alta energía impactan la magnetosfera terrestre, y penetran hasta las capas más bajas de la atmósfera. Ello ocurre fundamentalmente por las regiones polares, lo cual da lugar a las llamativas auroras. Estas alteraciones en los sistemas de comunicación obedecen a la llamada absorción de las capas polares.

Por último, la gran masa de gas eyectada, de aproximadamente un millón de millones de toneladas de material incandescente e ionizado, puede cruzarse en su avance con la Tierra golpeando la magnetosfera. Así tiene lugar una tercera perturbación sobre la mencionada capa.

Huecos Coronales y Rayos Cósmicos

Foto: tomada de El sistema solar y los planetas


Otra formación solar geoefectiva son los Huecos Coronales. Las observaciones del Sol se realizan en diferentes formas; por ejemplo, en la línea alfa del Hidrógeno (se utiliza un filtro que solo deja pasar la luz en esa longitud de onda).

En las imágenes del Sol obtenidas mediante este método, los Huecos Coronales aparecen como áreas oscuras en la corona solar. Son regiones donde la estructura de las líneas del campo magnético permiten más fácilmente el escape masivo de partículas hacia el espacio, dando lugar a corrientes de viento solar relativamente rápidas.

El color más oscuro de estas regiones se debe a que poseen una menor densidad y temperatura en comparación al plasma circundante.

Por otra parte, los rayos cósmicos provienen de las grandes explosiones que tienen lugar en nuestra galaxia. Estos chocan con la atmósfera superior con altas energías, las cuales pueden llegar hasta 1021 eV (electron volt, unidad de energía empleada por la física), y generan los rayos cósmicos secundarios que provocan intensas emisiones de líneas de emisión gamma y un continuo en rayos X por emisión electrónica de frenado.

Tomada de ABC.es


Los rayos cósmicos son más intensos en los mínimos de actividad del Sol pues, cuando aumenta la actividad de este, el medio interplanetario se hace más denso y una parte de estas radiaciones es interceptada; chocan con las partículas del medio y no alcanzan a nuestro planeta.

En estos periodos, el Sol disminuye sus emisiones y el medio interplanetario se hace menos denso y estos rayos arriban en mayor cantidad.

Efectos sobre el Ambiente Planetario:

Las emisiones solares actúan como agente ionizante del ambiente atmosférico. Estas son atenuadas por la atmósfera en su conjunto y en la alta atmósfera por la capa de ozono.

El incremento rápido de la radiación electromagnética como consecuencia de una tormenta en el Sol, provoca un aumento temporal de la ionización de la atmósfera superior, así como de la temperatura en el hemisferio iluminado por el Sol. De este modo, se originan las SID y afectan los sistemas comunicativos.

Otra circunstancia está relacionada con los satélites artificiales que orbitan la Tierra. El incremento de la radiación eleva la temperatura y la densidad de la atmósfera a la altura de estos equipamientos y se afectan los parámetros de sus recorridos. Ello limita su funcionamiento e interrumpe numerosos servicios asociados a esas tecnologías.

Además, los huecos coronales son frecuentes, incluso en años de poca actividad del Sol, y provocan variaciones en el viento solar. Esto genera tormentas geomagnéticas, auroras polares que producen cambios importantes en las corrientes — , los plasmas y los campos en la magnetosfera de la Tierra.

También es importante señalar que sobre el sistema magnetosfera-ionosfera-atmósfera del ambiente planetario actúan:

A) Los Rayos X, Gamma y Ultravioleta provenientes del Sol: impactan los vehículos espaciales provocando:

- Cargas electrostáticas que afectan el trabajo de las computadoras

- Emisiones secundarias y radioactividad en los dispositivos electrónicos

- Daños en las estructuras de los cristales de los dispositivos abordo

- Aumento del ruido de fondo en los sistemas de sensores

B) Protones de Alta Energía: se generan como resultado de la onda de choque producida en las mayores eyecciones de masa coronal, y entran directamente en la magnetosfera por los polos, se propagan e inducen una notable intensificación de la radiación en las alturas que vuelan los aviones supersónicos. Constituyen un serio peligro para las naves espaciales, y provocan los eventos de absorción en las capas polares, las cuales afectan las comunicaciones en las regiones polares.

 

(Imagen: Infografía Dary Steyners)

Los Plasmoides y sus Efectos Primarios sobre el Ambiente Planetario

Por causa del viento solar en planetas que tienen magnetosfera como la Tierralas líneas del campo se comprimen en dirección del Sol y se estiran en la dirección en que se mueve esta corriente. De esta manera, el viento solar conforma a la magnetosfera como una cavidad magnética compleja en forma de gota alrededor del planeta.

 

(Foto: elTiempo.com)

Cuando una eyección de masa coronal lanza un Plasmoide y alcanza la Tierra, las partículas cargadas y el campo magnético de la nube interactúan con el campo magnético terrestre. Cuando las direcciones de los campos son opuestas y hay acoplamiento entre ellos se inicia una reestructuración del campo magnético terrestre. También se incorpora plasma al ambiente planetario y se produce una fuerte tormenta geomagnética (SC) y auroras polares, se perturban las comunicaciones, y se afectan la biosfera del planeta incluyendo al hombre. Lo anterior también ocurre con el incremento del viento solar provocado por un hueco coronal, pero con menor intensidad.

Además, se inducen campos eléctricos y corrientes al nivel de la superficie del planeta, que pueden provocar roturas en las redes eléctricas de potencia, perturbaciones en las radiondas, centelleo en las señales satelitales, y corrientes en el subsuelo; mientras que los rayos cósmicos secundarios en la atmósfera forman una avalancha que cubre unos cinco kilómetros de diámetro al llegar al suelo y afectan los sistemas de vuelo de los aviones, provocan el incremento de la nubosidad, así como la radiación ambiental en los niveles bajos de la atmósfera y ocasionalmente los sistemas al nivel del mar.

En resumen, durante los años de máxima actividad solar es más frecuente el viento solar de alta velocidad y ocurre un mayor número de tormentas y eyecciones de masa coronal, produciéndose en las de mayor envergadura rayos cósmicos de moderada energía, los denominados rayos cósmicos solares y los flujos de protones que dan lugar a los “Eventos a Nivel del Suelo”. En los años de menor actividad, se mantiene el flujo del viento solar con incrementos provocados por los huecos coronales y explosiones solares de menor intensidad.

Por tanto, las fuertes perturbaciones del Estado del Tiempo Espacial son una consecuencia de la gran cantidad de material solar emitido en las eyecciones de masa coronal, muy frecuentes en alta actividad solar. Estas eyecciones se superponen al flujo continuo de emisiones solares, el viento solar que fluye sobre todo el Sistema Solar e interactúa y modula a los rayos cósmicos incidentes.

Esta modulación trasmite al flujo de rayos cósmicos las periodicidades propias de la actividad del Sol, entre ellas el ciclo de 11 años, pero en fase opuesta. La acción conjunta del Sol y los rayos cósmicos promueven en la Tierra ciclos de unos 5,5 años.

0 Comentarios

Añadir nuevo comentario