En el último mes, la actividad solar ha aumentado de forma considerable. La NASA ha registrado dos fuertes llamaradas solares en menos de dos días, entre el 5 y el 7 de agosto, que se suman a la que se produjo el 2 de julio de 2023. Las tres han sido catalogadas por la agencia del Gobierno de EEUU como tipo X, la más intensa en una escala de cinco, y han tenido consecuencias en la Tierra, en concreto, la del día 7 produjo un apagón de radio en la costa oeste de México y en la costa este de Hawái.
El aumento de la actividad del Sol es algo que sucede con regularidad debido a los ciclos solares que se producen, aproximadamente, cada once años. En estos momentos, la estrella está cerca de alcanzar uno de los extremos del período actual, conocido como 'Ciclo Solar 25', que empezó el pasado diciembre de 2019 y dejaba atrás uno de los menos intensos desde 1750.
"Creo que este ciclo va a ser de baja o media intensidad, no comparto las teorías de un gran ciclo pese al aumento de la actividad", augura el físico Víctor Carrasco, profesor e investigador de la Universidad de Extremadura (UEx) galardonado con el premio al Científico de Carrera Temprana Sobresaliente 2022 de la División de Ciencia Terrestre-Solar de la Unión Europea de Geociencias.
Los científicos de la NASA estimaban que el final de la actual fase llegaría en 2025, pero en junio de este año, la Administración Nacional de Océanos y Atmósfera de Estados Unidos (NOAA, por sus siglas en inglés) mencionaba que se había acelerado más de lo previsto y los científicos ya estiman que el final tendrá lugar a mediados de 2024.
Las manchas solares como referencia
El Sol es una esfera gigante de gas caliente cargada eléctricamente. Este gas con carga eléctrica está en continuo movimiento, lo que genera un potente campo magnético. Cada once años, aproximadamente, la magnetosfera del Sol cambia por completo, lo que se conoce como ciclo solar. Esto significa que los polos norte y sur del Sol se debilitan, quedan a cero y emergen de nuevo con la polaridad opuesta.
El profesor Carrasco comenta que una forma de hacer un seguimiento del ciclo solar es observar el número de manchas solares. "Se trata de áreas oscuras en la superficie del Sol (fotosfera) que son el resultado de los intensos campos magnéticos que se generan", los cuales evitan que parte del calor que hay dentro del Sol alcance la superficie. De este modo, en el corazón de los campos se producen regiones más frías (alrededor de 4.000ºC) que en sus márgenes (cerca de 6.000ºC).
Las diferentes formas de actividad solar
El pico de actividad de las manchas solares se conoce como máximo solar, momento en el que se produce un mayor número de tormentas solares. Este fenómeno ocurre cuando una gran cantidad de partículas cargadas y radiación electromagnética interactúan con el campo magnético de la Tierra y la atmósfera terrestre. Estas tormentas tienen su origen en la fotosfera y son consecuencia de diferentes eventos, como las eyecciones de masa coronal (CME, por sus siglas en inglés), las llamaradas solares y las corrientes de viento solar.
Las CME son las erupciones más fuertes y lanzan plasma y campo magnético de la corona solar. Las eyecciones más rápidas pueden llegar a nuestro planeta en un tiempo de 15 a 18 horas y las más lentas lo hacen en varios días. Su tamaño se expande a medida que se separa del Sol y las de mayor tamaño han llegado a ocupar una cuarta parte del espacio entre la Tierra y el Sol.
Por su parte, las llamaradas solares son grandes erupciones de radiación electromagnética (ocupan varias veces el tamaño de la Tierra), aunque de menor intensidad que las CME. Este fenómeno tiene lugar en las áreas limítrofes con las manchas solares, donde los campos magnéticos opuestos chocan y liberan energía. Estas explosiones viajan a la velocidad de la luz y pueden alcanzar la Tierra en menos de diez minutos si se encuentra en su trayectoria.
Además de las CME y las llamaradas, también existe un fenómeno conocido como viento solar, una corriente continua de plasma originada en regiones de menor densidad que fluye hacia el espacio. Los vientos solares de alta velocidad producen tormentas geomagnéticas, mientras que los vientos de baja velocidad traen un clima espacial tranquilo. Conocer el tipo de viento solar es fundamental para desarrollar pronósticos climáticos en el espacio y sus impactos en la Tierra.
La magnetosfera, el escudo que nos protege
A pesar de que el Sol se encuentra a 149 millones de kilómetros de la Tierra, su actividad tiene un gran impacto sobre nuestro planeta y el sistema solar. La generación de corrientes geomagnéticas inducidas en la superficie terrestre es una de las consecuencias, lo que afecta a las redes eléctricas, las emisiones de radio y las telecomunicaciones.
Para evitar estas alteraciones, la Tierra cuenta con la magnetosfera, también conocida como campo magnético terrestre, una corteza que nos protege desviando los impactos masivos de energía y radiación solar, "sin ella la vida en nuestro planeta no sería posible", puntualiza Juan Redondo, físico por la Universidad de Valencia (UV).
"Mientras la Tierra y el núcleo terrestre giren, siempre existirá el campo magnético", ya que el interior de la Tierra está compuesto, en su mayoría, de metales prácticamente fundidos que actúan como un imán gigantesco con dos polos: el norte y el sur. Cuando los metales giran, producen electrones en movimiento, los cuales crean el campo electromagnético terrestre. "Al igual que ocurre con los ciclos solares, también existen ciclos de variación en el campo magnético terrestre y su efecto es una pequeña desviación del polo norte magnético", señala Redondo.
Efectos de la actividad solar en la Tierra
Cuando las cargas electromagnéticas son tan intensas que la magnetosfera no es capaz de desviarlas, se producen fenómenos como la tormenta solar del 28 de agosto de 1859, la más fuerte que se ha registrado hasta el momento, conocida como el evento Carrington (en honor a Richard Carrington, el astrónomo que fue testigo de ella). Ese día, la red de telégrafos de Europa y América del Norte se fundió por completo y causo varios incendios. Otras fulguraciones de gran intensidad fueron el apagón que sufrió la ciudad canadiense de Quebec en 1989, donde estuvieron más de ocho horas sin luz, y los dos satélites de comunicaciones que cayeron en 1994.
El profesor Carrasco explica que las señales de las telecomunicaciones, como pueden ser los GPS, son uno de los elementos más sensibles a las perturbaciones de la actividad del Sol. "Si hay una tormenta solar, la ionosfera, que se encuentra entre el emisor y el satélite, se carga con muchas más partículas. De este modo, el GPS tiene que atravesar una mayor densidad de elementos, lo que provoca problemas de posicionamiento. "Esto afecta a la aviación, al tránsito marítimo, incluso a nuestros vehículos y dispositivos", añade.
Las aurosas boreales, partículas excitadas
La actividad solar también es la responsable de uno de los mayores espectáculos de la naturaleza: las auroras boreales. Este fenómeno se produce por la interacción de las capas altas de la atmósfera terrestre con las partículas cargadas procedentes del viento solar, las cuales son desviadas por el campo magnético de la Tierra hacia los polos.
Cuando esas partículas alcanzan nuestra atmósfera chocan con las moléculas de oxígeno y nitrógeno, excitando los átomos y haciendo que estos emitan energía en forma de luz. En función de las partículas con las que interactúen, las auroras boreales se muestran de distintos colores. Aunque este fenómeno se produce en los polos, durante el evento Carrington también se produjeron auroras boreales que convirtieron la noche en día en latitudes muy bajas, como el sur del Caribe, Italia, islas Hawái e incluso en España.
"Ningún humano va a morir por una tormenta solar"
Respecto a las peores consecuencias sobre la Tierra, Carrasco asegura que "ningún ser humano va a morir por una tormenta solar", aunque asegura que tendrá "potenciales riesgos para una sociedad tan dependiente de la tecnología". Para evitar futuros problemas, "es fundamental seguir vigilando el astro, hacer predicciones y rastrear las tormentas una vez que salen del Sol".
Si se intentan relacionar las tormentas solares y el cambio climático, el investigador asegura que "no tiene nada que ver, son cosas diferentes", pues los estudios demuestran que "la irradiancia solar en el tope de la atmósfera varía un 0,1% entre los máximos y los mínimos de actividad", y considera que "es una diferencia insignificante".
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