Tormenta Solar

Nuestro Sol está en la mitad de su vida. Si fuera un humano tendría sus 30 o 35 años. Es una estrella madura y podríamos decir que está en lo mejor de su existencia. Nuestra enana amarilla favorita tiene una edad de 4.600 millones de años y sigue realizando, casi desde su nacimiento, su actividad preferida: fusionar hidrógeno y convertirlo en helio. Así todo el rato. Y así seguirá, incansable, durante otros 5.000 millones de años.

Una de las características que tiene nuestra estrella son sus manchas solares. Son pequeñas zonas con una temperatura más “baja” que sus alrededores y con una intensa actividad magnética. Su tamaño puede ser igual o incluso mayor que el de la propia Tierra.

Las manchas solares nacen, crecen, cambian de aspecto y mueren, en un ciclo de aproximadamente dos meses. Suelen nacer como manchas gemelas, de dos en dos, y suelen funcionar como dos polos de un imán, con un campo magnético muy intenso entre ellas.

Las manchas se rigen por unos ciclos de aproximadamente once años, llamados Ciclos de Schwabe, y están relacionadas con la mayor o menor actividad solar.

Cuando tenemos muy pocas manchas solares: estamos en un mínimo solar. Para que os hagáis una idea, el número de días sin manchas en 2009 fue de 260; en 2010, de 51; mientras que en 2012 y 2013 todos los días del año el Sol tuvo manchas solares, fue un máximo solar.

El siguiente máximo seguramente se produzca hacia 2020 o 2022. En los máximos se suelen producir las proyecciones de masa coronal (CME), o erupciones solares, más potentes, que no son más que peligrosas ondas de radiación y viento solar, auténticas tormentas eléctricas capaces de dañar cualquier equipo electrónico, ordenadores, radios, sistemas de comunicación, etc… y de producir maravillosas auroras boreales.

Las tormentas solares  (CME, en ingles) se miden por el flujo de rayos X que emiten, y se categorizan con letras: A, B, C, M y X. Las de categoría A son las más débiles, y las de categoría M y X las más fuertes, las que causan los efectos más directos en nuestro planeta. Dentro de cada categoría, además, se subdividen del 1 al 9, de tal forma que las llamaradas o erupciones pueden ser del tipo A3, B8, C4, M3, X2, etc… Una llamarada M2 es el doble de potente que una M1, y cada clase tiene un brillo de sus rayos X diez veces mayor que la anterior.

¿Como nos afecta en la tierra?

La mayor tormenta solar que afectó a la Tierra sucedía el 1 de septiembre de 1859. Un astrónomo aficionado, Richard Carrington, situaba su observatorio a las afueras de Londres y observaba lo que describió como «dos parches de luz intensamente brillante y negro». Sin saberlo había presenciado la mayor erupción solar de la que se tiene constancia. Se prolongó durante cinco minutos, pero en cuestión de horas su impacto se sentiría por todo el planeta.

Un ejemplo de estos efectos lo notarían un día después los tripulantes de una embarcación, el Southern Cross, un veloz clíper de tres mástiles y 170 pies, que se enfrentaba a un importante temporal frente a las costas de Chile. Cuando la tormenta cedió, los marineros pensaron que estaban navegando sobre un océano de sangre. Al levantar la vista observaron que todo el cielo estaba bañado de rojo.

Se trataba de una aurora austral, un fenómeno nada frecuente en la latitud en la que se encontraba el navío. No fue, ni mucho menos, la única consecuencia de aquella tormenta. El fenómeno provocó el fallo de los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte. Se vieron intensas cortinas de luz, desde Maine hasta Florida. Incluso en Cuba los capitanes de barco registraron en los cuadernos de bitácora la aparición de luces cobrizas cerca del cenit.

En aquella época los cables del telégrafo, que había empezado a funcionar en 1843 en los Estados Unidos, sufrieron cortes y cortocircuitos que provocaron numerosos incendios, tanto en Europa como en Norteamérica. Se observaron auroras en zonas de latitud media, como Roma o Madrid.

Si el evento no tuvo consecuencias desastrosas fue debido a que nuestra tecnológica todavía estaba dando sus primeros pasos. Si una tormenta solar de esas dimensiones se produjese en nuestros días los satélites artificiales dejarían de funcionar, las comunicaciones de radio se interrumpirían y los apagones eléctricos tendrían proporciones continentales y los servicios quedarían interrumpidos durante semanas. Por supuesto, sería imposible comunicarnos a través del móvil.

Causas de los cortes en el suministro eléctrico

  • Equipos en mal estado.
  • Sobrecarga en la red.
  • Cortocircuitos.
  • Fenómenos meteorológicos: terremotos, huracanes, olas de calor o frío extremo, maremotos, inundaciones, etc.
  • Fallos humanos.

Impacto de un corte en el suministro eléctrico

Son muchos los servicios básicos que se ven afectados por un apagón, y múltiples las consecuencias, entre ellas:

  • El suministro de agua potable en edificios, ya que las bombas necesitan energía eléctrica para funcionar.
  • Caos en el tráfico al no poder contar con los sistemas de señalización.
  • El funcionamiento de ascensores.
  • Algunos transportes públicos, como los trenes eléctricos.
  • Perjuicios económicos en los comercios, grandes superficies, restaurantes y hoteles (los frigoríficos no funcionan).
  • El sector industrial se ve gravemente afectado en su producción.
  • Imposibilidad de utilizar equipos informáticos con la pérdida económica que ello supone para las empresas.
  • La población sufre las consecuencias de no poder utilizar calefacción o aires acondicionados, además de no poder usar ningún aparato eléctrico.
  • Saqueos y violencia.

¿Apagones de luz Famosos?

Nueva York, EE.UU. 1977

El más conocido y documentado tal vez sea el llamado Gran Apagón, sobre el que se han hecho varias películas.

Ocurrió el 13 de julio de 1977 y duró casi 24 horas. Nueve millones de personas se vieron afectadas por un incidente que desencadenó graves oleadas de saqueos y atracos. 1.600 tiendas dañadas y 1.000 incendios provocados por actos vandálicos… aunque según algunas teorías también un incremento en el número de nacimientos que hubo 9 meses después.

El apagón se produjo por una fuerte tormenta. Un rayo afectó a la red eléctrica y, por seguridad, la planta nuclear de Indian Point tuvo que ser desconectada. Un segundo rayo obligó a cerrar varias líneas eléctricas debido a la sobretensión. Y a partir de ahí… el caos.

Las malas lenguas cuentan que este apagón favoreció la eclosión de un nuevo movimiento cultural: el hip-hop. Algunos jóvenes de barrios marginados aprovecharon la oscuridad para robar equipos de sonido que nunca habrían podido comprar. Cuando volvió la luz, el número de DJs se había multiplicado.

Ontario, Canadá 1965

Sin dejar el continente americano viajamos en el tiempo hasta el 9 de noviembre de 1965.  Estamos en las cataratas del Niágara, en una central hidroeléctrica que tiene un dispositivo de seguridad defectuoso. Una línea se desconecta por este motivo y se produce una reacción en cadena.

Más de 30 millones de personas sin luz durante 13 horas en las provincias canadieneses de Ontario y Quebec, pero también en partes de Nueva Inglaterra y Nueva Jersey (EE.UU.).

Auckland, Nueva Zelanda 1998

El récord del apagón más largo de la historia lo tiene la ciudad de Auckland, en Nueva Zelanda. Ni más ni menos que 66 días sin electricidad.

Todo comenzó el 19 de febrero de 1998 con unos leves problemas en un simple cable de alimentación. Al no arreglarse, otros cables se fueron sobrecargando y fallando uno por uno hasta que todo se estropeó, en gran medida debido a un sistema eléctrico muy deteriorado.

Lo bueno, dentro de lo malo, es que solo afectó a una parte de la ciudad, limitándose el malestar a unas 6.000 personas.

El apagón más largo de la historia fue en Nueva Zelanda y duró 66 días

Italia 2003

Europa tampoco ha estado exenta de apagones. Que se lo digan a los italianos, cuando el 28 de septiembre de 2003 sufrieron un apagón que duró entre 3 y 18 horas dependiendo del lugar.

El accidente afectó a casi toda la población del país, prácticamente 60 millones de personas, y se debió a la caída de unos árboles sobre una línea de alta tensión durante una tormenta. Al ocurrir a las 3 de la madrugada, su impacto fue menor de lo que podría haber sido.

India 2012

Si hablamos de millones de personas afectadas, el apagón más grande de la historia se registró en India en 2012.

En realidad fueron dos apagones: el primero el 30 de julio, afectando a 300 millones de personas, y al día siguiente otro que aumentó el número de perjudicados hasta 700 millones.

Según la versión de las autoridades, todo se originó por una sobredemanda de electricidad en ciertos estados indios. Los débiles corredores de transmisión de energía entre las regiones no fueron capaces de estar a la altura.

Efectos de las tormentas solares en la red electrica

Las perturbaciones del campo magnético de la Tierra generadas por el ciclo solar pueden causar enormes pérdidas económicas en diferentes sectores productivos, como sucedió el día 13 de marzo de 1989 cuando se produjo un gran apagón en Quebec (Canadá) con cerca de cinco millones de afectados y pérdidas de unos doce millones de dólares.

Cuando el viento solar cargado de partículas interacciona con el campo magnético de la Tierra se origina una tormenta geomagnética que es capaz de generar en el subsuelo unas corrientes eléctricas inducidas geomagnéticamente (GIC) y que son peligrosas para las redes eléctricas y los sistemas conductores (oleoductos, gasoductos, líneas de ferrocarril y otros).

Estas corrientes, que son de baja frecuencia y se comportan como corriente continua, dependen de la estructura geoeléctrica de la región, de la geología regional y de la conductividad eléctrica de las rocas.

En el caso de las líneas eléctricas, las GIC se acoplan con la red de distribución mediante las tomas de tierra de los transformadores.

En general, las líneas de alta tensión más vulnerables son las de tensiones superiores a los 200 kV (kilovoltios).

“Los componentes de la red eléctrica más sensibles a las GIC son los transformadores de las subestaciones. Estas GIC causan una saturación de medio ciclo en los núcleos de los transformadores y la consecuencia es triple: el transformador se calienta e incluso puede llegar a quemarse, la corriente y la tensión dejan de ser sinusoidales (a 50 Hz -hercios-) y se vuelven inestables y la potencia inductiva de la red aumenta”.

Pulso Electromagnético

También conocido por las siglas EMP, del inglés Electromagnetic pulse, no se le conoce que afecte directamente a los seres vivos pero si se sabe que produce importantes daños en todas aquellas infraestructuras, vehículos y aparatos que hagan uso de sistemas y equipos electrónicos. Son precisamente dichos daños los que han interesado a muchos ingenieros militares a construir armas que lo maximicen.

La generación del EMP se explica por el flujo de radiación ionizante procedente de la explosión tanto más intenso cuanto más potente sea la bomba en cuestión. Dicha radiación impacta sobre las moléculas de aire arrancándoles los electrones de sus capas más externas por efecto Compton. De ahí que se llame radiación ionizante, porque al hacer perder electrones a los átomos les otorga carga eléctrica positiva es decir los ioniza.

El efecto es que los fotones son de tan alta frecuencia que colisionan elásticamente con los electrones. Estos últimos adquieren gran parte del momento lineal de los rayos gamma incidentes y salen disparados a velocidades relativistas. Toda carga en movimiento genera un campo magnético y, a su vez, está sujeta a los campos magnéticos que hubiere previamente como es el caso del campo magnético terrestre.

Explosionando en la alta o baja troposfera el flujo de electrones y fotones se frena rápidamente debido a la elevada densidad del aire en esa capa, la más densa con diferencia de toda la atmósfera terrestre. El área afectada por ese flujo de cargas en movimiento se carga con un poderoso campo electromagnético del orden de miles y hasta decenas de miles de voltios por metro. El resultado es que todos los sistemas electrónicos que haya en esa zona y que no estén protegidos por una jaula de Faraday dejan de funcionar quedando averiados de forma irreversible. Una de las consecuencias bellas, por decirlo así, es la aparición de auroras cerca del área de detonación debido a la mencionada ionización que se produce.

Jaula-de-faraday

Los posibles daños directos a personas y animales no se conocen pero si que hay posibilidades de recibir daños por estar próximo a líneas de alta tensión ya que estas recibirán sobrecargas que pueden provocar enormes chispazos y descargas e incluso explosiones e incendios eléctricos en las cercanías.

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