El 11 de mayo, una espectacular aurora sorprendió a los observadores de estrellas en todo el sur de Estados Unidos. Ese mismo fin de semana, un tractor guiado por GPS falló.
¿Qué tiene en común la visibilidad de la aurora boreal con los equipos agrícolas comprometidos en el Medio Oeste?
Una tormenta geomagnética excepcionalmente poderosa, según dos artículos recientemente publicados en coautoría de Scott England de Virginia Tech.
“Las auroras boreales son causadas por partículas cargadas que golpean nuestra atmósfera superior, que se ven afectadas por numerosos factores en el espacio, incluido el Sol”, dijo Kevin T. Crofton, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Oceánica de Inglaterra. “Durante una tormenta geomagnética solar, hay muchas de estas partículas cargadas energéticamente en el espacio alrededor de la Tierra, por lo que vemos las auroras boreales brillantes, y el área donde se ven se ha extendido para incluir lugares como los 48 estados inferiores. Generalmente ver esta pantalla No.”
England y un equipo de colaboradores universitarios e industriales rastrearon el fenómeno de la atmósfera superior el 11 de mayo utilizando el instrumento sonar de la NASA. Fue la tormenta geomagnética más fuerte observada en los últimos 20 años. Sus resultados fueron publicados recientemente. Cartas de investigación geofísica En dos estudios, ambos en coautoría de Inglaterra. El primer estudio realizado por el primer autor Deepak Karan de la Universidad de Colorado, Boulder, mostró cambios sin precedentes en la ubicación y distribución de partículas en la atmósfera superior. En el segundo estudio, el primer autor y alumno de Virginia Tech, J. Scott Evans ’88, cambios documentados de composición y temperatura.
Entre los datos recopilados, Inglaterra fue testigo por primera vez de algunos “emocionantes patrones de remolinos”, y un dramático movimiento de aire alejándose de la aurora provocó enormes remolinos que movieron el aire en una espiral más grande que un huracán. Las observaciones específicas incluyen:
- Movimiento inesperado de partículas cargadas de baja energía desde alrededor del ecuador hacia la aurora
- Las partículas cargadas se pueden dividir en dos categorías: baja energía y alta energía, la última de las cuales puede dañar a los humanos que trabajan en el espacio y dañar los dispositivos electrónicos.
- Cambios de temperatura y presión que probablemente provoquen vórtices y vórtices
- Cambios de ubicación y dispersión de partículas de baja energía, que pueden afectar negativamente al GPS, a los satélites e incluso a la red eléctrica.
“A medida que la aurora se vuelve más densa, se ve más luz, pero al mismo tiempo, entra más energía a la atmósfera, por lo que la atmósfera cerca de los polos se calienta mucho, lo que comienza a empujar el aire lejos de los polos y hacia el ecuador. “, dijo Inglaterra. Los datos plantean muchas preguntas como, ¿sucedió algo diferente durante esta tormenta geomagnética que antes, o tenemos mejores instrumentos para medir los cambios?”
Además, ¿qué podrían significar estos cambios para las tecnologías creadas por el hombre que orbitan esa región de la atmósfera?
Más que un espectáculo de auroras boreales
La atmósfera superior de la Tierra, que se extiende entre 60 y 400 millas por encima de nosotros, es el límite del espacio y la zona de reunión de los satélites y la Estación Espacial Internacional. La atmósfera superior está formada por las mismas partículas que la atmósfera inferior, donde vivimos y respiramos. Pero hay otro lado, la ionosfera, que casi puede considerarse como una manta eléctrica: altamente cargada y en constante fluctuación. Estas partículas cargadas en la ionosfera son las que hacen que esta región del espacio sea tan dinámica. Es común que cambien la temperatura y la composición de la atmósfera superior y la ionosfera. De hecho, lo hace de forma predecible día y noche e incluso cambia con el tiempo según las estaciones.
Inglaterra dice que las partículas de la atmósfera terrestre se ven afectadas por numerosos factores en el espacio, incluida la actividad del Sol. Durante una tormenta geomagnética solar, un intenso estallido de radiación del Sol cambia la composición y el movimiento de las partículas dentro de la atmósfera de la Tierra. Entonces, ¿por qué las auroras boreales han sido visibles en todo el mundo en los últimos meses en lugares donde no se habían visto antes?
“El número de manchas solares, llamaradas y tormentas varía con el ciclo de 11 años que llamamos ciclo solar”, dijo England. “El número de erupciones que hemos visto en los últimos años ha aumentado gradualmente a medida que nos acercamos al pico del ciclo solar”.
Además de la visibilidad de la aurora boreal, las tormentas geomagnéticas afectan nuestra tecnología. Debido a que las señales de radio y GPS viajan a través de esta “manta eléctrica” que fluctúa constantemente, los cambios en esta capa de la atmósfera pueden alterar las señales y alterar los sistemas de navegación y comunicación como el GPS. Una variedad de factores tanto del clima terrestre como del espacial pueden afectar esta capa crítica, pero tenemos mucho que aprender sobre por qué ocurren los cambios en la atmósfera superior e inferior y cómo pueden afectar la vida.
“Estas tormentas también pueden aumentar las corrientes eléctricas que fluyen alrededor de la Tierra, lo que puede afectar a los dispositivos técnicos que utilizan cables muy largos. En los últimos años, las redes eléctricas se han visto afectadas cuando fluye demasiada corriente a través de los cables. El Evento Carrington de 1859 fue “La tormenta geomagnética más grande jamás registrada, provocó que el sistema de telégrafo, tecnología punta en ese momento, se incendiara”, dijo England.
Los científicos sospechan que una tormenta como el evento Carrington de 1859, si ocurriera hoy, podría causar un apocalipsis en Internet, desconectando a un gran número de personas y empresas. Aunque el ciclón del 11 de mayo no causó perturbaciones graves, y se espera que alcance su punto máximo en el ciclo solar en julio de 2025, todavía estamos a un año de conocer esos posibles impactos.
“Una de las razones por las que estudiamos las tormentas geomagnéticas es intentar desarrollar modelos para predecir sus efectos”, dijo England. “Basándonos en el ciclo solar, esperaríamos que las condiciones que estamos viendo este año se mantengan durante los próximos dos años”.