La ira del Sol: ¿podría la estrella provocar el fin del mundo?

Cuando los astrónomos comenzaron a estudiar estrellas lejanas con el telescopio "Kepler", descubrieron algo alarmante. Resultó que incluso las estrellas casi idénticas a nuestro Sol experimentan enormes emisiones de energía: superllamaradas que superan en potencia todo lo que hemos observado en nuestra estrella. Estas catástrofes cósmicas nos hacen preguntarnos: ¿no será que nuestro aparentemente tranquilo Sol es capaz de un "estallido de ira" similar?

Tormentas solares: cómo afecta la actividad solar a nuestra vida

El Sol no es solo una pacífica esfera amarilla en el cielo, es un gigantesco reactor termonuclear que a veces, al expulsar enormes cantidades de energía al espacio, puede hacer que nuestra civilización se sienta como esa mota de polvo en la fotografía tomada por la sonda "Voyager-1". Estas llamaradas, al llegar a la Tierra, pueden afectar a todo: desde el funcionamiento de los satélites y la electrónica hasta nuestro bienestar. Intentemos comprender cómo la actividad solar cambia la vida en el planeta y qué hace la ciencia para protegernos de sus consecuencias.

¿Qué es la actividad solar?

En la superficie de nuestra estrella se producen constantemente cambios: aparecen manchas (zonas con temperaturas más bajas), se producen llamaradas y eyecciones de masa coronal. Todo esto junto se denomina actividad solar, que tiene un ciclo de unos 11 años: los periodos de calma se alternan con los periodos de tormenta.

Existen tres tipos de amenazas que el Sol puede representar para nuestra civilización:

Llamaradas solares: potentes explosiones que expulsan radiación de rayos X y ultravioleta en cuestión de minutos. Llega a la Tierra a la velocidad de la luz y provoca fallos en las comunicaciones de radio (especialmente en la banda de onda corta), distorsiona las señales GPS (lo que es especialmente crítico para la aviación y la navegación marítima). Cuando se produce una llamarada en el Sol, que surge en las proximidades de la parte central del disco solar orientada hacia la Tierra, puede provocar una tormenta de radiación solar potente y duradera y provocar una importante eyección de masa coronal.

Pero, ¿qué es una eyección de masa coronal (CME)? Es una gigantesca nube de plasma que vuela hacia la Tierra a millones de kilómetros por hora. Al llegar a nuestro planeta, pueden provocar tormentas geomagnéticas graves o extremas. Estas últimas, a su vez, pueden inutilizar satélites en la órbita terrestre. Una tormenta geomagnética puede dañar los transformadores de las redes eléctricas (como ocurrió en Canadá en 1989, cuando todo Quebec se quedó sin electricidad).

Viento solar: un flujo constante de partículas cargadas que se irradia en todas direcciones desde el Sol. Es más débil que las llamaradas y las CME, pero con el tiempo destruye los paneles solares de los satélites e influye en las comunicaciones de radio.

¿Hay alguna forma de protegerse?

Ahora que conocemos los peligros potenciales, es lógico preguntarse cómo protegernos de estas amenazas.

Los métodos de protección modernos incluyen el uso de pantallas de aluminio, plástico con un alto contenido de hidrógeno, compuestos e incluso agua para proteger la ISS y los satélites en órbita. Los habitantes de la Estación Espacial Internacional, que se encuentra a una altitud de 408 km en las capas de la mesosfera, donde la atmósfera es tan fina (~0,05% de la masa total de la atmósfera terrestre), llevan consigo un dosímetro individual que permite a los especialistas determinar el nivel de radiación recibida tras regresar a la Tierra. En la estación, en los compartimentos de trabajo y camarotes de los astronautas, se ha instalado un sistema de control de la radiación que funciona las 24 horas del día. El grosor de la cubierta exterior de la estación es de 3 milímetros. Dentro de la estación hay muchos instrumentos, y en el exterior hay aislamiento térmico de pantalla de vacío y pantallas para proteger contra los meteoritos. Todo esto también ayuda a proteger contra la radiación. Al igual que la ISS, los satélites están fuera de la protección de la atmósfera terrestre, por lo que en su construcción se utilizan las mismas tecnologías de protección contra la radiación solar.

A pesar de la presencia de un campo geomagnético, un escudo que protege la vida en nuestro planeta, así como de la atmósfera, el impacto de los vientos y las llamaradas solares sigue influyendo en la superficie del planeta. Las largas líneas de transmisión de energía funcionan como antenas, "capturando" las corrientes geomagnéticas. Esto puede provocar el sobrecalentamiento de los transformadores y, como consecuencia, cortes masivos de electricidad. Las empresas energéticas vigilan la actividad solar para estar preparadas de antemano ante posibles problemas. Esto es especialmente importante en los polos y en las regiones cercanas a los polos, donde las líneas de fuerza del campo magnético atraviesan la atmósfera. Científicos rusos están desarrollando un dispositivo que controlará las perturbaciones geomagnéticas y evitará su impacto negativo en los transformadores de potencia de las redes eléctricas.

¿Y qué pasa con las personas? ¿Es peligroso para la salud?

No existe una amenaza directa: la atmósfera y el campo magnético de la Tierra nos protegen de forma fiable de la radiación solar. Pero hay matices: los pasajeros de los aviones en las rutas polares pueden recibir un poco más de radiación de fondo, las personas dependientes del clima a veces sienten un empeoramiento del bienestar durante las tormentas magnéticas. Estas personas deben vigilar las previsiones de actividad solar y tratar de evitar el estrés y la sobrecarga en los días de actividad solar. Los satélites (SOHO, SDO) y los observatorios terrestres (por ejemplo, el Observatorio de Púlkovo en Rusia) vigilan constantemente el Sol. Registran las llamaradas y las eyecciones para dar una advertencia con varios días de antelación.

De las llamaradas a las superllamaradas

Las llamaradas solares ordinarias son un fenómeno poderoso, pero bastante común. Ocurren con regularidad, y la Tierra, protegida por el campo magnético, hace frente a sus consecuencias. Pero, ¿qué pasaría si se produjera una superllamarada? Los científicos llevan mucho tiempo estudiando estos fenómenos: emisiones de energía raras, pero terriblemente poderosas, que son decenas de veces más potentes que las llamaradas más fuertes registradas. Si una llamarada normal es un disparo de pistola, una superllamarada es una explosión termonuclear.

Un estudio publicado en la revista Science a finales de 2024 identificó 2889 posibles superllamaradas en 2527 estrellas similares al Sol. Esto significa que este tipo de eventos ocurren aproximadamente una vez cada siglo. El estudio de las estrellas análogas al Sol reveló un patrón sorprendente. Aunque la mayoría de los "gemelos solares" se comportan con calma, alrededor del 1% muestra una actividad aterradora. Una de estas estrellas provocó 57 superllamaradas en 500 días. Esto nos hace preguntarnos: ¿no estará durmiendo un potencial similar en nuestra estrella?

La física de nuestra estrella impone limitaciones naturales. Los cálculos muestran que es poco probable que el Sol sea capaz de emitir más de 10^34 ergios (una unidad de trabajo y energía), que es solo 100 veces más fuerte que el evento Carrington. En comparación, algunas estrellas activas con un campo magnético más fuerte producen llamaradas miles de veces más potentes. Los registros históricos confirman estos cálculos. En los últimos 200 años no se ha observado nada más potente que el evento Carrington. Incluso el misterioso evento de 775, que dejó huellas en los anillos de los árboles, difícilmente superó los 10^32 ergios.

Si extrapolamos los datos de otras estrellas, una superllamarada del nivel de Carrington podría ocurrir en el Sol una vez cada 100-200 años. Las más potentes, una vez cada varios milenios. El problema es que no sabemos cuándo ocurrirá la próxima superllamarada. Podría ocurrir mañana o dentro de cien años. Las consecuencias de tal evento para nuestra civilización, envuelta en cables y dependiente de los satélites, son mucho más vulnerables que las de los telegrafistas del siglo XIX. Solo queda esperar que las advertencias de los científicos no caigan en saco roto y que la humanidad tenga tiempo de prepararse para la prueba cósmica.

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