Tormentas solares: Entendamos el porque estas podrían afectarnos gravemente.

Las tormentas solares






Por Sten Odenwald
Especial para The Washington Post
Miércoles, 10 de marzo 1999, página H01
Durante miles de años, las auroras boreales o "luces del norte" han iluminado los cielos y la imaginación humana con incandescencia fantasmal.
Observa con mayor frecuencia en las regiones árticas, pero de vez en cuando visible hacia el sur hasta el Mediterráneo, que han inspirado temor, miedo y una gran dosis de incomprensión.
Tiberio César confundió sus ilumina en rojo para un incendio en el progreso y envió un ejército a Ostia en el año 34 para inspeccionar los daños.
Pero hasta el siglo 19, nadie pensaba seriamente que podía hacerle daño a nadie - a menos que, como una vieja leyenda nórdica advirtió, que pasó a silbar a uno!
Ahora sabemos más.
Los avances tecnológicos han hecho posible que las auroras y otros "tormentas" en el espacio que se hacen sentir en forma de cortes de energía, fallas de los satélites e incluso explosiones de tuberías.
El clima espacial en general, varía con el ciclo solar de 11 años: las manchas solares más, las tormentas cada vez más voluminosa del "viento solar", como los científicos llaman la corriente de partículas cargadas que sopla sin cesar la faz del sol.
Ya estamos en el buen camino para el próximo máximo solar, alcanzaría un máximo del próximo año.
El máximo suele coincidir con un aumento en otros dos tipos de muy mal "clima espacial".
En uno, las llamaradas solares de gran alcance lanzar los protones y los electrones casi a la velocidad de la luz.
Esa aceleración produce explosiones de rayos-X que se irradian hacia el espacio.
Tanto las partículas y la radiación puede interrumpir la comunicación de onda corta en la Tierra.
Si esto no fuera suficiente, el sol también puede generar millones de toneladas de nubes de plasma y sus campos magnéticos asociados.
Viajando a más de 1 millón de kilómetros por hora, algunos de estos "eyecciones de masa coronal" (CME) pueden llegar a la Tierra en tan sólo unos días.
En muchos sentidos, que en realidad son más nocivas que las llamaradas solares más familiar.
CME golpean el campo magnético de la Tierra como un mazazo 1.000.000 millas de ancho y alterar el delicado equilibrio de las partículas atrapadas en los cinturones de radiación Van Allen y en otros lugares dentro de los límites del campo magnético de la Tierra.
El primer indicio de que la meteorología espacial se ha agravado por lo general es una espectacular exhibición de auroras en las regiones árticas.
Cuando el viento solar golpea el campo magnético de la Tierra, los electrones y los protones dentro del campo se aceleró en las corrientes que fluyen a lo largo de las líneas del campo magnético de gasa fina y convergen en las regiones polares.
Al entrar en la atmósfera engrosamiento cerca de 500 millas por encima de nuestras cabezas, las partículas chocan con los átomos y las moléculas de oxígeno y nitrógeno, que derramaron su energía añadida como la luz, la producción de formas y colores etéreos.
Pero eso no es todo.
El movimiento de otras poblaciones de partículas cargadas dentro del campo magnético de la Tierra hace que las grandes corrientes de partículas cargadas que circulan en el espacio como un río de 10.000 kilómetros de ancho.
Estos ríos estratosférico invisible puede alterar temporalmente el campo magnético y producen "tormentas magnéticas".
La humanidad comenzó a sentir los efectos del máximo solar, tan pronto como la tecnología se convirtió en lo suficientemente sofisticados como para responder.
Durante los años 1800, vastas redes de cables se tendieron para transportar tráfico de telégrafos y teléfonos, preparando el escenario para una reconstrucción gigantesca escala de uno de los experimentos de física de la historia más famosa.
Inglés Michael Faraday descubrió en su laboratorio que, si usted toma un imán y lo mueve cerca de un aro de alambre, los flujos de corriente eléctrica en el alambre.
El campo de movimiento inducido por la acción correspondiente de la carga en el alambre.
"Inducción magnética" de Faraday pronto se empezó a utilizar en el generador eléctrico, en primer lugar.
Exactamente lo mismo que ocurrió cuando las tormentas solares provocado cambios en el magnetismo de la Tierra, afectando a miles de kilómetros de cables telegráficos.
Corrientes eléctricas inducidas por los campos de cambiar a menudo eran tan poderosas que los telegrafistas no necesita batería para enviar su información.
Algunos operadores fueron tratados hasta casi la electrocución!
La colocación de los cables bajo el océano, no hizo ninguna diferencia.
En el cable Atlántico, entre Escocia y Terranova, 2600 voltios aumentos se registraron durante una tormenta magnética en marzo de 1940.
Emisiones de onda corta a menudo fueron bloqueadas durante horas, y "dificultades técnicas" se esperaba y se tolera, incluso en tono de broma.
Algunos de los efectos de las tormentas solares fueron mucho más allá del nivel de molestia, sobre todo en las latitudes más altas.
En agosto de 1972, un transformador de 230.000 voltios en el British Columbia Autoridad Hidroeléctrica explotó al pasar los campos magnéticos inducidos por un pico de corriente.
El 13 de marzo de 1989, una tormenta hundió Quebec en un apagón total, que afecta a millones de personas.
Con los años, estos fallos - que siguen el ciclo de manchas solares - han causado cientos de millones de dólares en daños.
A principios de esta década, la North American Electric Reliability Council, que supervisa la totalidad de la red eléctrica EE.UU., estima que la tormenta sólo ligeramente más fuerte que el que afectó a Quebec podría cascada en los Estados Unidos.
Tal interrupción entonces habría costado la economía de EE.UU. entre $ 3 millones y US $ 6 mil millones, sobre los daños ocasionados por el huracán Hugo en septiembre de 1989.
EL PROBLEMA DE TUBERÍA
Largo de tuberías sin interrupciones también pueden traer las tormentas solares "a la Tierra."
Corrientes magnéticas que actúan sobre las tuberías pluviales son conocidos por mejorar la velocidad de corrosión con el tiempo, con efectos acumulativos potencialmente catastróficas.
El 4 de junio de 1989, la explosión de una tubería de gas demolido parte del ferrocarril transiberiano, que envuelve dos trenes de pasajeros en llamas y matando a 500 personas.
A diferencia del gasoducto siberiano, el oleoducto de Alaska construido durante la década de 1970 es una nueva tecnología diseñada específicamente para minimizar las corrientes de corrosión ya bien conocido por los ingenieros de tuberías modernas.
Desde el último máximo solar en 1990, cientos de millones de personas han llegado a depender en el trabajo impecable, confiable por una armada de satélites por valor de decenas de miles de millones de dólares.
Son cada vez más vulnerables.
En la órbita de las capas protectoras de la atmósfera, son presa de la dosis de radiación potencialmente peligrosa.
El elemento más destructivo parece ser electrones de alta energía que penetran profundamente en una nave espacial y afectar la electrónica delicada.
Bits de datos en los programas críticos de control puede cambiar de repente de "1" a "0" o viceversa.
Los comandos que resulta falso puede poner satélites en no planificado, e incluso mortales, los modos de funcionamiento.
Además, muchos satélites cuentan con sistemas de control de actitud que el sentido de la dirección del campo magnético de la Tierra para determinar entre arriba y abajo.
Durante las tormentas magnéticas, las polaridades puede cambiar abruptamente, causando satélites para poner de cabeza sí mismos.
La lista de los satélites mayores incapacitados por el clima espacial adverso es largo y costoso.
Ejemplos recientes incluyen un AT & T Telstar 401 satélites que sufrieron un apagón masivo en 1997, sólo días después de una tormenta solar llegó a la Tierra.
En mayo pasado, Galaxy IV de PanAmSat por satélite, asegurada por $ 165 millones, misteriosamente perdió el control de actitud y se detuvo el servicio por 45 millones de localizadores en América del Norte.
Varios nuevos satélites Iridium Motorola sufrió fallas de control de actitud al mismo tiempo.
En 1998, las compañías de seguros por satélite pagó $ 1.8 mil millones en reclamaciones, de las cuales la mitad era de fallas de los satélites en órbita.
RIESGOS EN ÓRBITA
Las tormentas espaciales no tienen ni siquiera para tomar un golpe directo a dañar a un satélite.
Muchos satélites se colocan en órbita terrestre baja (LEO), sólo unos pocos cientos de kilómetros sobre la superficie.
Durante la actividad solar, las ráfagas de energía agregó la atmósfera como un globo, el aumento de la fricción atmosférica en los objetos de LEO.
Un resultado ha sido la desaparición prematura de los satélites tales como la Misión Solar Máxima en el año 1990 y el Skylab en 1979.
La planeada la Estación Espacial Internacional, también diseñada por Leo, tendrá que ser periódicamente reboosted en órbita para evitar el mismo destino.
Su montaje se incluyen 1.200 horas de caminatas espaciales, en su mayoría entre 2000 y 2002 durante el apogeo del ciclo de manchas solares.
La fricción atmosférica causa otro dolor de cabeza.
Durante el apagón de Quebec en marzo de 1989, el Comando Espacial de EE.UU. tuvo que volver a calcular las órbitas de más de 1.300 objetos afectados por la resistencia del aire incrementa momentáneamente.
Sin embargo, Leo se considera primordial bienes orbital real de las últimas generaciones de redes de comunicaciones por satélite.
Según una estimación, hasta 1.000 nuevos satélites serán lanzados entre 1997 y 2007, prácticamente todos en la órbita terrestre.
Durante los próximos seis años, la demanda de servicios de transmisión de voz y datos se incrementará sustancialmente, y la fracción transportada por vía satélite alcanzará los $ 80 mil millones al año.
Con el próximo máximo solar cerca del camino, muchas instituciones están respondiendo.
Para proteger la red eléctrica, las empresas eléctricas han comenzado a contratar pronosticadores del clima espacial y el uso de advertencia avanzada de las condiciones adversas geoespaciales.
Muchos satélites comerciales nuevos, sin embargo, pueden ser más susceptibles a daños por tormentas solares que sus predecesores menos sofisticados sólo una década más, porque carecen de una protección adecuada y los circuitos resistentes a la radiación.
El tipo de blindaje necesario depende de a dónde va y por cuánto tiempo desea seguir trabajando.
En la órbita geoestacionaria unos 22.500 kilómetros sobre la Tierra, donde la mayoría de los satélites de comunicación operan en el interior de un satélite equipado con tan sólo un cuarto de pulgada de aluminio recibirían cerca de 1.000 rads (una unidad de dosis de radiación) al año.
Como regla general, los daños a los componentes sensibles eléctrica se convierte en un problema en cerca de 30.000 rads, mucho más que un satélite se acumulan en una normal de 10 - a la vida de 15 años.
Para la mayoría de los satélites, el grado de protección es una cuestión de costos.
La protección es un peso muerto, pero su lanzamiento en los costos de espacio, tanto como el lanzamiento de un millón de dólares la tecnología - un promedio de entre $ 5.000 y $ 10.000 la libra.
Por lo tanto, los ingenieros de diseño de varios satélites con la menor cantidad de blindaje y la tecnología más sofisticada posible y vulnerables.
MODELOS DE PATCHWORK
¿Cuánta protección es suficiente?
Los ingenieros utilizan modelos matemáticos para estimar la dosis total de radiación durante la vida útil prevista de funcionamiento de un satélite dado el grosor de la piel de la nave, el tipo de partículas que intervienen y sus energías.
A mediados de 1960, la NASA se convirtió en un líder en el desarrollo y perfeccionamiento de tales modelos.
Estos modelos más antiguos no tienen en cuenta los efectos de los acontecimientos llamarada solar, que puede producir el equivalente a un año de daño por radiación en unos pocos días o menos.
Sin embargo, estos modelos se utilizan ampliamente en la actualidad.
Desde mediados de 1980, la NASA ha invertido millones de dólares en los satélites de investigación, y pronto una nueva generación de modelos más precisos estarán listos.
En el ínterin, los diseñadores se basan en un mosaico de modelos más antiguos para el cálculo de las necesidades de protección.
¿Cómo la nueva armada de satélites LEO sobrevivir el máximo viene solar es desconocida.
Si usted oye acerca de los cortes de energía o fallas de los satélites en los próximos 18 meses, no culpo a El Niño.
En su lugar, considerar culpar al viejo Sr. Sun.
Después de todo, él ha estado haciendo las travesuras misma por cerca de 4 millones de años.
Sten Odenwald es la educación pública y director de extensión del programa de la NASA imagen de satélite.
Aquí viene el máximo solar
La Tierra tiene un campo magnético que, presumiblemente, se genera por el flujo de las corrientes o los metales conductores dentro de su núcleo y se extiende decenas de miles de kilómetros en el espacio.
Cuando las partículas eléctricamente cargadas del Sol que golpeó el campo, se desvían hacia los lados.
El mismo principio se utiliza en su televisor para doblar los rayos del "cañón de electrones" en la parte posterior del tubo de imagen por lo que huelga de diferentes partes de la pantalla.
Pero cuando un evento como una llamarada solar de la Tierra bombardea con una cantidad anormal de las partículas, ya las partículas atrapadas en distintas partes del campo geomagnético se aceleran.
Esas partículas corriente abajo las líneas de campo en las regiones polares.
Pero a veces las partículas forman corrientes que generan sus propios campos magnéticos.
En ese caso, excelentes conductores como los metales están sujetos a los efectos de inducción, el principio que hace funcionar los generadores eléctricos.
El "alternador" en su coche en realidad es un generador que carga la batería y suministra la mayor parte de la energía eléctrica.
It consists of a rotating magnet (the rotor) surrounded by a dense coil of wire (the stator).
Se trata de un imán en rotación (rotor) rodeado por una bobina de alambre denso (estator).
El rollo de alambre en el rotor es energizado por una corriente eléctrica desde el regulador de voltaje para que el rotor actúa como un electroimán pequeño.
Cuando el rotor gira a varios miles de revoluciones por minuto, su campo magnético induce el cambio de energía eléctrica fluya en las bobinas de alambre en el estator.
De la misma manera, las tormentas solares producen campos magnéticos variables que pueden inducir el flujo de corriente en líneas de alta tensión y otros conductores.
La carne humana es un conductor eléctrico parcial.
De lo contrario, los nervios y los músculos no trabajan.
Pero la amenaza a la gente proviene de lo que radiación de alta energía y partículas puede hacer el ADN.
Partículas de alta energía, tales como los protones y los neutrones pueden chocar con los átomos que componen la molécula de ADN, la ruptura de enlaces químicos y que puede causar la aparición de errores en la información genética.
Porque la gente está constantemente rodeado por la radiación de la tierra, el aire y los alimentos, algunos de estos daños no se pueden evitar.
Fuera de la mayor parte de la atmósfera de la Tierra, sin embargo, el riesgo aumenta de forma espectacular.
Astronauta Shannon Lucid informó de que, en la estación espacial rusa Mir, la dosis de radiación típica era el equivalente de alrededor de ocho en el pecho todos los días los rayos X.
Durante una tormenta solar a finales de 1990, los cosmonautas Mir recibió la dosis de un año completo en unos pocos días.
La dosis máxima de radiación de la carrera es de 400 reales.
Un rem es una unidad de radiación que mide la cantidad de energía entregada a la materia orgánica.
Un pecho solo de rayos X produce cerca de 0,06 reales de la dosis de radiación, y nuestras fuentes naturales de medio ambiente sobre los antecedentes de 0,35 reales cada año.
Grandes erupciones solares pueden entregar de 100 a varios miles de rems en unas pocas horas o días para un astronauta dentro de un traje espacial.
Que daría lugar a la enfermedad por radiación, y en casos extremos, la muerte.
Espacio de los trabajadores de construcción de la estación tomado por sorpresa, incluso durante las erupciones de menor importancia se basa en varios años después de ese encuentro.
Por cierto, usted no tiene que estar en una órbita terrestre baja se vean afectados.
A pesar de la atmósfera protege a la mayoría de los vuelos de las aerolíneas y de la radiación espacial, vuelos transcontinentales de tomar el paso de la ruta a través de las regiones polares del campo magnético de la Tierra donde las partículas se concentran.
Las tripulaciones de vuelo de las aerolíneas que viajan con frecuencia estas rutas se pueden acumular hasta 0,9 reales por año.
Esto es más que la dosis anual permitida para operadores de plantas nucleares y comparable a lo que reciben astronautas del transbordador durante una instalación típica de una semana de misión.
La voladura de una tormenta
Cuando las corrientes de flujo - o, más en general, siempre que sea eléctricamente cargadas se mueven los objetos - que crean campos magnéticos.
Se puede observar el efecto de conectar un extremo de un alambre de cobre a una batería, lo que hace un par de lazos y manteniendo el extremo libre cerca de la terminal de baterías.
Establecer una brújula al lado de los bucles.
Cuando toque el cable a la terminal, lo que permite el flujo de corriente, la aguja de la brújula se contorsionan, registrando el campo magnético que ha creado.
Corrientes también fluyen bajo el sol.
A pesar de un átomo es eléctricamente neutro común, la temperatura en el interior del sol es lo suficientemente caliente como para despojar a los electrones de los átomos, produciendo un guiso de electrones cargados negativamente y los núcleos atómicos cargados positivamente llamado plasma.
Estos plasmas hervir como la avena en un recipiente, se calienta por los 15 millones de grados plato caliente nuclear profunda en el núcleo.
A medida que suben hacia la superficie, se enfrían y comienzan a hundirse en un proceso llamado convección.
Las corrientes de convección ocupan casi un tercio de la parte externa del sol.
Por medio aún se desconoce, los ríos de partículas cargadas a veces generar poderosos campos magnéticos que bucle como cuerdas gigantesco ya veces empujan a la superficie.
Cuando emergen, crean las manchas solares.
Vemos estas manchas tan oscuro, porque los campos magnéticos intensos sofocar el flujo local de convección de energía desde el interior, por lo que los gases en los lugares de alrededor de 4.000 grados centígrados más fría que la superficie circundante solar, que está a unos 10.400 grados.
Como resultado, las manchas - por lo general el diámetro de la Tierra o mayores - parecen relativamente oscuro, aunque en realidad son más brillantes que la luna llena.
Campos de las manchas solares se hacen más o menos numerosos en un ciclo con un promedio de 11 años, desde un mínimo de unos pocos a un máximo de cerca de 200.
Nadie sabe por qué es ese lapso de tiempo determinado.
Pero parece estar asociada con la inversión predecible del campo magnético del sol: Cada 10 a 12 años, en el norte se convierte en el sur, y al sur se convierte en el norte.
Observadores saben muy bien que los períodos de alta actividad de manchas solares producen un volumen mucho mayor de "viento solar", el aerosol de los núcleos atómicos, electrones y otras partículas que son arrastrados fuera de la superficie del Sol en aproximadamente 1 millón de kilómetros por hora y finalmente llegan a la Tierra.
Por lo general, el viento no es muy fuerte, con un promedio de 80 partículas por centímetro cúbico.
Cada pocas semanas más o menos durante los años pico de actividad solar, el sol lanza nubes de partículas en el espacio.
Estos pueden duplicar o triplicar la densidad del viento solar cerca de la Tierra durante horas o días.
Estos "eyecciones de masa coronal", y sus compañeros más fugaz, "llamaradas solares", parecen ser más comunes durante los períodos máximos de manchas solares.




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Como éste nuevo artículo se refiere a lo que has puesto, aquí va: nuevos datos...




MADRID, 29 Sep. (EUROPA PRESS) -


Las tormentas solares no sólo es una amenaza para la magnetosfera de la Tierra, sino que también podrían provocar la caída de los satélites más cercanos al planeta, según han explicado expertos de la NASA, quienes han descubierto que las llamaradas afectan al cinturón Van Allen interior.

Investigadores de la NASA han llevado a cabo un estudio en el que han descubierto que la radiación solar puede afectar a los cinturones Van Allen de partículas de alta energía que rodea la Tierra de una manera más agresiva de lo que se creía.

Los cinturones se dividen en dos zonas distintas. El cinturón exterior, que se compone de electrones, se extiende desde aproximadamente de 25.500 a 51.000 kilómetros por encima de la superficie; mientras que el cinturón interior, que consiste en una mezcla de electrones y protones, se extiende desde 6.400 a 12.800 kilómetros por encima.

Según explica la NASA, los científicos tenían conocimiento de que el cinturón exterior podría llegar a activarse de manera más intensa durante las tormentas geomagnéticas del sol, sin embargo, todavía no se había pensado que este tipo de acontecimientos también podría afectar al cinturón interior.

Ahora simulaciones por ordenador sugieren que durante una tormenta de alto nivel los electrones en el cinturón interior, también podrían convertirse en energía y, la radiación podría seguir siendo muy intensa durante varios años después de la tormenta. "El aumento de la radiación en la zona interna puede durar hasta una década y dañaría satélites durante años después de una tormenta muy fuerte", ha explicado el autor principal del estudio, el físico Shprits Yuri.

Así, Yuri ha apuntado que la radiación podría dañar los satélites en esa zona y, potencialmente, reducir sus vidas en cinco sextas partes o más. "No se destruirían todos los satélites a la vez, pero, según los cálculos realizados, una tormenta muy fuerte puede aumentar hasta diez veces la dosis de radiación en el cinturón interior lo que supondría que, dentro de unos años, podrían desaparecer una porción significativa de satélites que recorren esta zona interna".

Tras este hallazgo, los científicos estudian formas de evitar que los satélites acaben dañados por las llamaradas solares. Según ha indicado Yumi, primero hay que calcular los riesgos y el coste estimado de lo que se pude hacer, ya que, si el coste es muy elevado "es posible que compense aceptar los riesgos y empezar a prepararse para reponer la flota".

Parte de las incógnitas que aún quedan por contestar sobre este trabajo podrán despejarse en 2012, año en el que la NASA tiene previsto enviar dos misiones para estudiar los cinturones de radiación en el plano ecuatorial y en baja altitudes.

lo que siempre digo salvador...que nosotros mismos nos buscamos muchos peligros, por no contar con el curso de la naturaleza, o en este caso de nuestro sol
gracias por la info