Una tormenta geomagnética (comúnmente referido como una tormenta solar ) es una perturbación temporal de la Tierra 's magnetosfera causada por un viento solar onda de choque y / o nube de campo magnético que interactúa con el campo magnético de la Tierra .
La perturbación que impulsa la tormenta magnética puede ser una eyección de masa coronal solar (CME) o una región de interacción co-rotatoria (CIR), una corriente de viento solar de alta velocidad que se origina en un agujero coronal . [1] La frecuencia de las tormentas geomagnéticas aumenta y disminuye con el ciclo de las manchas solares . Durante el máximo solar , las tormentas geomagnéticas ocurren con más frecuencia, la mayoría impulsadas por CME.
El aumento de la presión del viento solar comprime inicialmente la magnetosfera. El campo magnético del viento solar interactúa con el campo magnético de la Tierra y transfiere una mayor energía a la magnetosfera. Ambas interacciones provocan un aumento en el movimiento del plasma a través de la magnetosfera (impulsado por el aumento de los campos eléctricos dentro de la magnetosfera) y un aumento de la corriente eléctrica en la magnetosfera y la ionosfera . Durante la fase principal de una tormenta geomagnética, la corriente eléctrica en la magnetosfera crea una fuerza magnética que empuja el límite entre la magnetosfera y el viento solar.
Varios fenómenos meteorológicos espaciales tienden a estar asociados o son causados por una tormenta geomagnética. Estos incluyen eventos de partículas energéticas solares (SEP), corrientes inducidas geomagnéticamente (GIC), perturbaciones ionosféricas que causan centelleo de radio y radar, interrupción de la navegación por brújula magnética y exhibiciones de auroras en latitudes mucho más bajas de lo normal.
La tormenta geomagnética más grande registrada, el Evento de Carrington en septiembre de 1859, derribó partes de la red de telégrafos estadounidense recientemente creada, provocando incendios y sorprendiendo a algunos operadores de telégrafos. En 1989, una tormenta geomagnética energizó corrientes terrestres inducidas que interrumpieron la distribución de energía eléctrica en la mayor parte de Quebec [2] y causaron auroras tan al sur como Texas . [3]
Definición
Una tormenta geomagnética se define [4] por cambios en el índice Dst [5] (perturbación - tiempo de tormenta). El índice Dst estima el cambio promediado globalmente del componente horizontal del campo magnético de la Tierra en el ecuador magnético basado en mediciones de algunas estaciones de magnetómetros. Dst se calcula una vez por hora y se informa casi en tiempo real. [6] Durante los tiempos tranquilos, Dst está entre +20 y -20 nano- Tesla (nT).
Una tormenta geomagnética tiene tres fases: [4] inicial, principal y de recuperación. La fase inicial se caracteriza porque Dst (o su componente de un minuto SYM-H) aumenta de 20 a 50 nT en decenas de minutos. La fase inicial también se conoce como inicio repentino de tormenta (SSC). Sin embargo, no todas las tormentas geomagnéticas tienen una fase inicial y no todos los aumentos repentinos en Dst o SYM-H son seguidos por una tormenta geomagnética. La fase principal de una tormenta geomagnética se define por la disminución de Dst a menos de -50 nT. La selección de -50 nT para definir una tormenta es algo arbitraria. El valor mínimo durante una tormenta estará entre -50 y aproximadamente -600 nT. La duración de la fase principal suele ser de 2 a 8 horas. La fase de recuperación es cuando Dst cambia de su valor mínimo a su valor de tiempo de inactividad. La fase de recuperación puede durar desde 8 horas hasta 7 días.
El tamaño de una tormenta geomagnética se clasifica como moderado (−50 nT> mínimo de Dst> −100 nT), intenso (−100 nT> mínimo Dst> −250 nT) o súper tormenta (mínimo de Dst <−250 nT) . [7]
Medida de intensidad
La intensidad de la tormenta geomagnética se informa de varias formas diferentes, que incluyen:
- Índice K
- Índice A
- La escala G utilizada por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU . [8]
Historia de la teoria
En 1931, Sydney Chapman y Vincenzo CA Ferraro escribieron un artículo, Una nueva teoría de las tormentas magnéticas , que buscaba explicar el fenómeno. [9] Argumentaron que siempre que el Sol emite una llamarada solar , también emite una nube de plasma, ahora conocida como eyección de masa coronal . Postularon que este plasma viaja a una velocidad tal que llega a la Tierra en 113 días, aunque ahora sabemos que este viaje toma de 1 a 5 días. Escribieron que la nube comprime el campo magnético de la Tierra y, por lo tanto, aumenta este campo en la superficie de la Tierra. [10] El trabajo de Chapman y Ferraro se basó en el de, entre otros, Kristian Birkeland , quien había usado tubos de rayos catódicos recientemente descubiertos para mostrar que los rayos se desvían hacia los polos de una esfera magnética. Teorizó que un fenómeno similar era responsable de las auroras, explicando por qué son más frecuentes en las regiones polares.
Ocurrencias
La primera observación científica de los efectos de una tormenta geomagnética ocurrió a principios del siglo XIX: desde mayo de 1806 hasta junio de 1807, Alexander von Humboldt registró el rumbo de una brújula magnética en Berlín. El 21 de diciembre de 1806, notó que su brújula se había vuelto errática durante un evento auroral brillante. [11]
El 1 y 2 de septiembre de 1859 ocurrió la tormenta geomagnética más grande registrada. Desde el 28 de agosto hasta el 2 de septiembre de 1859, se observaron numerosas manchas solares y llamaradas solares en el Sol, con la llamarada más grande el 1 de septiembre. Esto se conoce como la tormenta solar de 1859 o el evento Carrington . Se puede suponer que una eyección de masa coronal masiva (CME) fue lanzada desde el Sol y llegó a la Tierra en dieciocho horas, un viaje que normalmente toma de tres a cuatro días. El campo horizontal se redujo en 1600 nT según lo registrado por el Observatorio Colaba . Se estima que Dst habría sido aproximadamente −1760 nT. [12] Los cables de telégrafo tanto en los Estados Unidos como en Europa experimentaron aumentos de voltaje inducidos ( fem ), en algunos casos incluso produjeron descargas a los operadores de telégrafos y provocaron incendios. Las auroras se vieron tan al sur como Hawai, México, Cuba e Italia, fenómenos que generalmente solo son visibles en las regiones polares. Los núcleos de hielo muestran evidencia de que los eventos de intensidad similar se repiten a una tasa promedio de aproximadamente una vez cada 500 años.
Desde 1859, han ocurrido tormentas menos severas, en particular la aurora del 17 de noviembre de 1882 y la tormenta geomagnética de mayo de 1921 , ambas con interrupción del servicio de telégrafo e inicio de incendios, y 1960, cuando se informó de una interrupción generalizada de la radio. [13]
A principios de agosto de 1972 , una serie de llamaradas y tormentas solares alcanzaron su punto máximo con una llamarada estimada alrededor de X20 que produjo el tránsito de CME más rápido jamás registrado y una severa tormenta geomagnética y de protones que interrumpió las redes eléctricas y de comunicaciones terrestres, así como los satélites (al menos uno hizo permanentemente inoperativo), y detonó involuntariamente numerosas minas marinas de influencia magnética de la Marina de los EE. UU. en Vietnam del Norte. [15]
La tormenta geomagnética de marzo de 1989 provocó el colapso de la red eléctrica de Hydro-Québec en segundos cuando los relés de protección de los equipos se dispararon en una secuencia en cascada. [2] [16] Seis millones de personas se quedaron sin electricidad durante nueve horas. La tormenta provocó auroras tan al sur como Texas . [3] La tormenta que causó este evento fue el resultado de una masa coronal expulsada del Sol el 9 de marzo de 1989. [17] El mínimo de Dst fue -589 nT.
El 14 de julio de 2000, estalló una llamarada clase X5 (conocida como el evento del Día de la Bastilla ) y se lanzó una masa coronal directamente a la Tierra. Una súper tormenta geomagnética ocurrió del 15 al 17 de julio; el mínimo del índice Dst fue -301 nT. A pesar de la fuerza de la tormenta, no se reportaron fallas en la distribución de energía. [18] El evento del Día de la Bastilla fue observado por la Voyager 1 y la Voyager 2 , [19] por lo que es el más lejano en el Sistema Solar donde se ha observado una tormenta solar.
Diecisiete grandes llamaradas estallaron en el Sol entre el 19 de octubre y el 5 de noviembre de 2003, incluida quizás la llamarada más intensa jamás medida en el sensor GOES XRS: una enorme llamarada X28, [20] que provocó un apagón de radio extremo el 4 de noviembre. Estas erupciones se asociaron con eventos de CME que causaron tres tormentas geomagnéticas entre el 29 de octubre y el 2 de noviembre, durante las cuales se iniciaron la segunda y la tercera tormenta antes de que el período de tormenta anterior se hubiera recuperado por completo. Los valores mínimos de Dst fueron −151, −353 y −383 nT. Otra tormenta en esta secuencia ocurrió del 4 al 5 de noviembre con un Dst mínimo de -69 nT. La última tormenta geomagnética fue más débil que las tormentas anteriores, porque la región activa en el Sol había girado más allá del meridiano donde la parte central creada por CME durante el evento de llamarada pasó al lado de la Tierra. Toda la secuencia se conoció como la Tormenta Solar de Halloween . [21] El Sistema de Ampliación de Área Amplia (WAAS) operado por la Administración Federal de Aviación (FAA) estuvo fuera de línea durante aproximadamente 30 horas debido a la tormenta. [22] El satélite japonés ADEOS-2 sufrió graves daños y la operación de muchos otros satélites se interrumpió debido a la tormenta. [23]
Interacciones con procesos planetarios
El viento solar también lleva consigo el campo magnético del Sol. Este campo tendrá una orientación norte o sur. Si el viento solar tiene ráfagas energéticas, contrayendo y expandiendo la magnetosfera, o si el viento solar toma una polarización hacia el sur , se pueden esperar tormentas geomagnéticas. El campo hacia el sur provoca la reconexión magnética de la magnetopausa del lado del día, inyectando rápidamente energía magnética y de partículas en la magnetosfera de la Tierra.
Durante una tormenta geomagnética, la capa F 2 de la ionosfera se vuelve inestable, se fragmenta e incluso puede desaparecer. En las regiones de los polos norte y sur de la Tierra, se pueden observar auroras .
Instrumentos
Los magnetómetros monitorean la zona auroral así como la región ecuatorial. Se utilizan dos tipos de radar , la dispersión coherente y la dispersión incoherente, para sondear la ionosfera auroral. Al hacer rebotar las señales de las irregularidades ionosféricas, que se mueven con las líneas de campo, se puede rastrear su movimiento e inferir la convección magnetosférica.
Los instrumentos de la nave espacial incluyen:
- Magnetómetros, generalmente del tipo de puerta de flujo. Por lo general, estos se encuentran al final de los auges, para mantenerlos alejados de la interferencia magnética de la nave espacial y sus circuitos eléctricos. [24]
- Los sensores eléctricos en los extremos de los brazos opuestos se utilizan para medir las diferencias de potencial entre puntos separados, para derivar campos eléctricos asociados con la convección. El método funciona mejor con altas densidades de plasma en la órbita terrestre baja; lejos de la Tierra se necesitan largas barreras para evitar el apantallamiento de las fuerzas eléctricas.
- Las sondas de radio desde el suelo pueden hacer rebotar ondas de radio de frecuencia variable en la ionosfera y, al medir el tiempo de su retorno, determinan el perfil de densidad de electrones, hasta su pico, pasado el cual las ondas de radio ya no regresan. Sondas de radio en órbita terrestre baja a bordo del Alouette 1 (1962) y Alouette 2 (1965) canadienses , emitieron ondas de radio hacia la tierra y observaron el perfil de densidad de electrones de la "ionosfera superior". También se probaron otros métodos de sondeo por radio en la ionosfera (por ejemplo, en IMAGEN ).
- Los detectores de partículas incluyen un contador Geiger , como se utilizó para las observaciones originales del cinturón de radiación de Van Allen . Los detectores de centelleo llegaron más tarde, y aún más tarde, los multiplicadores de electrones "channeltron" encontraron un uso particularmente amplio. Para derivar la carga y la composición de la masa, así como las energías, se utilizaron una variedad de diseños de espectrógrafos de masas . Para energías de hasta aproximadamente 50 keV (que constituyen la mayor parte del plasma magnetosférico ) se utilizan ampliamente espectrómetros de tiempo de vuelo (por ejemplo, diseño de "sombrero de copa"). [ cita requerida ]
Las computadoras han hecho posible reunir décadas de observaciones magnéticas aisladas y extraer patrones promedio de corrientes eléctricas y respuestas promedio a variaciones interplanetarias. También ejecutan simulaciones de la magnetosfera global y sus respuestas, resolviendo las ecuaciones de la magnetohidrodinámica (MHD) en una cuadrícula numérica. Deben agregarse extensiones apropiadas para cubrir la magnetosfera interna, donde se deben tener en cuenta las derivas magnéticas y la conducción ionosférica. Hasta ahora, los resultados son difíciles de interpretar y se necesitan ciertos supuestos para cubrir los fenómenos a pequeña escala. [ cita requerida ]
Efectos de tormentas geomagnéticas
Interrupción de sistemas eléctricos
Se ha sugerido que una tormenta geomagnética en la escala de la tormenta solar de 1859 hoy en día causaría miles de millones o incluso billones de dólares en daños a los satélites, las redes eléctricas y las comunicaciones por radio, y podría causar apagones eléctricos a una escala masiva que podría no ser posible. reparado durante semanas, meses o incluso años. [22] Tales apagones eléctricos repentinos pueden amenazar la producción de alimentos. [25]
Red eléctrica de red
Cuando los campos magnéticos se mueven en las proximidades de un conductor, como un cable, se produce una corriente inducida geomagnéticamente en el conductor. Esto ocurre a gran escala durante las tormentas geomagnéticas (el mismo mecanismo también influyó en las líneas telefónicas y telegráficas antes que en la fibra óptica, ver más arriba) en todas las líneas de transmisión largas. Las líneas de transmisión largas (muchos kilómetros de longitud) están, por lo tanto, sujetas a daños por este efecto. En particular, esto incluye principalmente a operadores en China, América del Norte y Australia, especialmente en líneas modernas de alta tensión y baja resistencia. La red europea se compone principalmente de circuitos de transmisión más cortos, que son menos vulnerables a los daños. [26] [27]
Las corrientes (casi directas) inducidas en estas líneas por tormentas geomagnéticas son dañinas para los equipos de transmisión eléctrica, especialmente los transformadores, ya que inducen la saturación del núcleo , limitan su rendimiento (además de disparar varios dispositivos de seguridad) y hacen que las bobinas y los núcleos se calienten. En casos extremos, este calor puede inhabilitarlos o destruirlos, incluso induciendo una reacción en cadena que puede sobrecargar los transformadores. [28] [29] La mayoría de los generadores están conectados a la red a través de transformadores, aislándolos de las corrientes inducidas en la red, haciéndolos mucho menos susceptibles a daños debido a la corriente inducida geomagnéticamente . Sin embargo, un transformador que se somete a esto actuará como una carga desequilibrada para el generador, provocando una corriente de secuencia negativa en el estator y, en consecuencia, el calentamiento del rotor.
Según un estudio de la corporación Metatech, una tormenta con una fuerza comparable a la de 1921 destruiría más de 300 transformadores y dejaría a más de 130 millones de personas sin energía en los Estados Unidos, con un costo de varios billones de dólares. [30] Se debate el alcance de la interrupción, con algunos testimonios del Congreso que indican una interrupción potencialmente indefinida hasta que los transformadores puedan ser reemplazados o reparados. [31] Estas predicciones se contradicen con un informe de la North American Electric Reliability Corporation que concluye que una tormenta geomagnética causaría inestabilidad temporal de la red pero no una destrucción generalizada de los transformadores de alto voltaje. El informe señala que el colapso de la red de Quebec, ampliamente citado, no fue causado por el sobrecalentamiento de los transformadores, sino por el disparo casi simultáneo de siete relés. [32]
Además de que los transformadores son vulnerables a los efectos de una tormenta geomagnética, las empresas eléctricas también pueden verse afectadas indirectamente por la tormenta geomagnética. Por ejemplo, los proveedores de servicios de Internet pueden fallar durante tormentas geomagnéticas (y / o permanecer inactivos mucho tiempo después). Las empresas de electricidad pueden tener equipos que requieran una conexión a Internet en funcionamiento para funcionar, por lo que durante el período en que el proveedor de servicios de Internet está inactivo, es posible que la electricidad tampoco se distribuya. [33]
Al recibir alertas y advertencias de tormentas geomagnéticas (por ejemplo, por el Centro de Predicción del Clima Espacial ; a través de satélites de Clima Espacial como SOHO o ACE), las compañías eléctricas pueden minimizar el daño al equipo de transmisión de energía, desconectando momentáneamente los transformadores o induciendo apagones temporales. También existen medidas preventivas, incluida la prevención de la entrada de GIC a la red a través de la conexión de neutro a tierra. [26]
Comunicaciones
Los sistemas de comunicación de alta frecuencia (3–30 MHz) utilizan la ionosfera para reflejar señales de radio a largas distancias. Las tormentas ionosféricas pueden afectar la comunicación por radio en todas las latitudes. Algunas frecuencias se absorben y otras se reflejan, lo que genera señales que fluctúan rápidamente y rutas de propagación inesperadas . Las estaciones de radio comerciales y de televisión se ven poco afectadas por la actividad solar, pero las transmisiones de tierra a aire, de barco a costa, de onda corta y de radioaficionado (principalmente las bandas por debajo de 30 MHz) se ven interrumpidas con frecuencia. Los operadores de radio que utilizan bandas de HF dependen de las alertas solares y geomagnéticas para mantener sus circuitos de comunicación en funcionamiento.
Los sistemas de detección militar o de alerta temprana que operan en el rango de alta frecuencia también se ven afectados por la actividad solar. El radar sobre el horizonte rebota señales en la ionosfera para monitorear el lanzamiento de aviones y misiles desde largas distancias. Durante las tormentas geomagnéticas, este sistema puede verse gravemente obstaculizado por el desorden de radio. Además, algunos sistemas de detección de submarinos utilizan las firmas magnéticas de los submarinos como una entrada para sus esquemas de localización. Las tormentas geomagnéticas pueden enmascarar y distorsionar estas señales.
La Administración Federal de Aviación recibe de forma rutinaria alertas de ráfagas de radio solares para que puedan reconocer problemas de comunicación y evitar un mantenimiento innecesario. Cuando un avión y una estación terrestre están alineados con el Sol, pueden ocurrir altos niveles de ruido en las frecuencias de radio de control aéreo. [ cita requerida ] Esto también puede suceder en las comunicaciones por satélite UHF y SHF , cuando una estación terrestre, un satélite y el Sol están alineados . Para evitar un mantenimiento innecesario en los sistemas de comunicaciones por satélite a bordo de la aeronave, AirSatOne proporciona una transmisión en vivo de eventos geofísicos desde el Centro de Predicción del Clima Espacial de la NOAA . La transmisión en vivo de AirSatOne [34] permite a los usuarios ver las tormentas espaciales observadas y pronosticadas. Las alertas geofísicas son importantes para las tripulaciones de vuelo y el personal de mantenimiento para determinar si alguna actividad o historial próximo tiene o tendrá un efecto en las comunicaciones por satélite, la navegación GPS y las comunicaciones de alta frecuencia.
Las líneas telegráficas en el pasado se vieron afectadas por tormentas geomagnéticas. Los telégrafos usaban un solo cable largo para la línea de datos, que se extendía por muchas millas, usaba el suelo como cable de retorno y se alimentaba con corriente continua de una batería; esto los hizo (junto con las líneas eléctricas mencionadas a continuación) susceptibles de ser influenciados por las fluctuaciones causadas por la corriente del anillo . El voltaje / corriente inducida por la tormenta geomagnética podría haber disminuido la señal, cuando se resta de la polaridad de la batería, o señales demasiado fuertes y espúreas cuando se le agrega; algunos operadores aprendieron a desconectar la batería y confiar en la corriente inducida como fuente de energía. En casos extremos, la corriente inducida era tan alta que las bobinas del lado receptor estallaron en llamas o los operadores recibieron descargas eléctricas. Las tormentas geomagnéticas también afectan a las líneas telefónicas de larga distancia, incluidos los cables submarinos, a menos que sean de fibra óptica . [35]
Los daños a los satélites de comunicaciones pueden interrumpir los enlaces de telefonía, televisión, radio e Internet no terrestres. [36] La Academia Nacional de Ciencias informó en 2008 sobre posibles escenarios de disrupción generalizada en el pico solar 2012-2013. [37]
El Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) y otros sistemas de navegación como LORAN y el ahora desaparecido OMEGA se ven afectados negativamente cuando la actividad solar interrumpe la propagación de su señal. El sistema OMEGA constaba de ocho transmisores ubicados en todo el mundo. Los aviones y los barcos utilizaron las señales de muy baja frecuencia de estos transmisores para determinar sus posiciones. Durante los eventos solares y las tormentas geomagnéticas, el sistema proporcionó a los navegantes información que era inexacta hasta en varias millas. Si los navegantes hubieran sido alertados de que se estaba produciendo un evento de protones o una tormenta geomagnética, podrían haber cambiado a un sistema de respaldo.
Las señales GNSS se ven afectadas cuando la actividad solar provoca variaciones repentinas en la densidad de la ionosfera, lo que hace que las señales de los satélites centelleen (como una estrella titilante). El centelleo de las señales de los satélites durante las perturbaciones ionosféricas se estudia en HAARP durante los experimentos de modificación ionosférica. También se ha estudiado en el Radio Observatorio de Jicamarca .
Una tecnología utilizada para permitir que los receptores GPS continúen funcionando en presencia de algunas señales confusas es el monitoreo autónomo de la integridad del receptor (RAIM). Sin embargo, RAIM se basa en la suposición de que la mayoría de la constelación GPS está funcionando correctamente, por lo que es mucho menos útil cuando toda la constelación se ve perturbada por influencias globales como las tormentas geomagnéticas. Incluso si RAIM detecta una pérdida de integridad en estos casos, es posible que no pueda proporcionar una señal útil y confiable.
Daños en el hardware del satélite
Las tormentas geomagnéticas y el aumento de la emisión ultravioleta solar calientan la atmósfera superior de la Tierra, lo que hace que se expanda. El aire caliente se eleva y la densidad en la órbita de los satélites hasta unos 1.000 km (621 millas) aumenta significativamente. Esto da como resultado una mayor resistencia , lo que hace que los satélites se ralenticen y cambien ligeramente de órbita . Los satélites de órbita terrestre baja que no son impulsados repetidamente a órbitas más altas caen lentamente y finalmente se queman.
La destrucción de Skylab en 1979 es un ejemplo de una nave espacial que vuelve a entrar en la atmósfera de la Tierra de forma prematura como resultado de una actividad solar superior a la esperada. Durante la gran tormenta geomagnética de marzo de 1989, cuatro de los satélites de navegación de la Armada tuvieron que quedar fuera de servicio por hasta una semana, el Comando Espacial de los Estados Unidos tuvo que publicar nuevos elementos orbitales para más de 1000 objetos afectados y el satélite de la Misión Máxima Solar cayó. fuera de órbita en diciembre del mismo año. [ cita requerida ]
La vulnerabilidad de los satélites también depende de su posición. La Anomalía del Atlántico Sur es un lugar peligroso para que pase un satélite.
A medida que la tecnología ha permitido que los componentes de las naves espaciales se vuelvan más pequeños, sus sistemas miniaturizados se han vuelto cada vez más vulnerables a las partículas solares más energéticas . Estas partículas pueden dañar físicamente los microchips y pueden cambiar los comandos del software en las computadoras a bordo de satélites. [ cita requerida ]
Otro problema para los operadores de satélites es la tarificación diferencial. Durante las tormentas geomagnéticas, el número y la energía de electrones e iones aumentan. Cuando un satélite viaja a través de este entorno energizado, las partículas cargadas que chocan contra la nave espacial cargan de manera diferencial partes de la nave espacial. Las descargas pueden arco a través de componentes de naves espaciales y causar daño o desactivación de ellos. [ cita requerida ]
La carga a granel (también llamada carga profunda) ocurre cuando partículas energéticas, principalmente electrones, penetran en la cubierta exterior de un satélite y depositan su carga en sus partes internas. Si se acumula suficiente carga en cualquier componente, puede intentar neutralizarlo descargándolo a otros componentes. Esta descarga es potencialmente peligrosa para los sistemas electrónicos del satélite. [ cita requerida ]
Geofísica
Los geofísicos utilizan el campo magnético de la Tierra para determinar las estructuras rocosas subterráneas. En su mayor parte, estos topógrafos geodésicos buscan depósitos de petróleo, gas o minerales. Pueden lograr esto solo cuando el campo de la Tierra está en silencio, de modo que se puedan detectar verdaderas firmas magnéticas. Otros geofísicos prefieren trabajar durante tormentas geomagnéticas, cuando las fuertes variaciones en las corrientes eléctricas subsuperficiales normales de la Tierra les permiten detectar estructuras minerales o de petróleo subsuperficiales. Esta técnica se llama magnetotelúrica . Por estas razones, muchos topógrafos utilizan alertas y predicciones geomagnéticas para programar sus actividades de mapeo. [ cita requerida ]
Oleoductos
Los campos geomagnéticos que fluctúan rápidamente pueden producir corrientes inducidas geomagnéticamente en las tuberías . Esto puede causar múltiples problemas a los ingenieros de oleoductos. Los medidores de flujo de la tubería pueden transmitir información de flujo errónea y la tasa de corrosión de la tubería puede incrementarse drásticamente. [38] [39]
Peligros de la radiación para los seres humanos
La atmósfera y la magnetosfera de la Tierra permiten una protección adecuada a nivel del suelo, pero los astronautas están sujetos a una intoxicación por radiación potencialmente letal . La penetración de partículas de alta energía en las células vivas puede causar daño cromosómico , cáncer y otros problemas de salud. Grandes dosis pueden ser inmediatamente fatales. Los protones solares con energías superiores a 30 MeV son particularmente peligrosos. [40]
Los eventos de protones solares también pueden producir una radiación elevada a bordo de aviones que vuelan a grandes altitudes. Aunque estos riesgos son pequeños, las tripulaciones de vuelo pueden estar expuestas repetidamente, y el monitoreo de los eventos de protones solares por instrumentación satelital permite monitorear y evaluar la exposición y, finalmente, ajustar las rutas de vuelo y las altitudes para reducir la dosis absorbida. [41] [42] [43]
Efecto sobre los animales
Los científicos todavía están estudiando si los animales se ven afectados o no, algunos sugieren que las tormentas solares inducen a las ballenas a ir a la playa . [44] [45] Algunos han especulado que los animales migratorios que utilizan la magnetorrecepción para navegar, como las aves y las abejas, también podrían verse afectados. [46]
Ver también
- Índice A
- Índice K
- Explorador de composición avanzada
- Evento de Carrington
- Pulso electromagnetico
- Lista de artículos sobre plasma (física)
- Lista de tormentas solares
- Magnetar
- Observatorio solar y heliosférico
- ESTÉREO
- Sondas Van Allen
Referencias
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Otras lecturas
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enlaces externos
- Datos de actividad solar y geomagnética en vivo en Spaceweather
- Centro de predicción del clima espacial de la NOAA
- Magnetogramas en tiempo real
- Aurora Watch en la Universidad de Lancaster
- Programa de geomagnetismo de USGS
Enlaces relacionados con las redes eléctricas:
- La falla del transformador de HVAC inducida por tormentas geomagnéticas es evitable
- NOAA Economics - Conjuntos de datos de tormentas geomagnéticas e investigación económica
- Las tormentas geomagnéticas pueden amenazar la red eléctrica