¿Podría Una Llamarada Solar Extremadamente Poderosa Destruir Toda La Electrónica De La Tierra?

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Las llamaradas solares y su efecto sobre la electrónica se explican en este artículo. Aprende sobre las llamaradas solares.

Una canción escrita por Hy Zaret y Lou Singer, más tarde popularizada por la banda They Might Be Giants, afirma que "el sol es una masa de gas incandescente, un gigantesco horno nuclear". Tras un examen más detenido, parece que esta clasificación inicial del sol es un poco demasiado estrecha. Resulta que el sol es un cuerpo complejo que todavía no entendemos completamente.

Pero esto es lo que sí sabemos: el sol es un objeto masivo compuesto de gases ionizados intensamente calientes. Llamamos a este tipo de gas. plasma Y es el estado más común de la materia en el universo. Los átomos que forman los gases en el sol están tan calientes que no pueden aferrarse a sus electrones. Los gases fluyen en corrientes a través del sol, llevando electrones con ellos.

Si está familiarizado con los electroimanes, sabe que una corriente eléctrica puede crear un campo magnético. Ese es el caso con el sol. El sol tiene un enorme campo magnético a su alrededor. La rotación del sol perpetúa este campo magnético.

Para complicar más las cosas, los objetos calientes tienden a expandirse. El sol es un objeto extremadamente caliente. Pero el sol también es grande y denso, lo que significa que tiene una fuerte atracción gravitacional. La gravedad del sol equilibra su tendencia a expandirse.

La combinación de estas fuerzas puede hacer que la superficie del sol cambie de forma dramática y, a veces, violenta. Las corrientes de gas hacen que las líneas del campo magnético se tuerzan. Eso puede evitar que los gases más calientes del núcleo del sol suban a la superficie, creando manchas solares. Las manchas solares aparecen más oscuras que el resto de la superficie del sol. También son más frías que las áreas más brillantes que las rodean.

El gas caliente atrapado debajo de las manchas solares ejerce presión sobre las líneas del campo magnético que evita que el gas alcance la superficie. Esto enrolla las líneas del campo magnético en bobinas más apretadas. A veces, incluso más líneas de campo se enredan. De vez en cuando, las líneas del campo magnético se desenrollarán sin mucho incidente y la mancha solar se desvanecerá a medida que los gases calientes suben a la superficie. Pero a veces la presión continúa aumentando hasta que las líneas del campo magnético se rompen repentinamente, causando una llamarada solar.

Llamaradas solares y eyecciones de masa coronal

Skylab tomó esta imagen de una llamarada solar que brotaba del sol en 1973.

Skylab tomó esta imagen de una llamarada solar que brotaba del sol en 1973.

Una llamarada solar no es solo una explosión de gases calientes. Expulsa las ondas de luz en todo el espectro. Eso incluye la luz que no podemos ver, incluida la radiación en forma de rayos X y rayos gamma. Estos rayos pueden ser peligrosos para los humanos. Afortunadamente, la atmósfera de la Tierra absorbe la mayoría de estos rayos de alta energía.

Eso no quiere decir que todos estén a la vista después de una erupción solar. Los seres humanos en el espacio o en grandes alturas, por ejemplo, a bordo de un avión, podrían correr el riesgo de exposición a una radiación intensa. El daño a corto plazo podría incluir irritación de la piel. Las consecuencias a largo plazo pueden incluir un mayor riesgo de desarrollar cáncer de piel. Pero es probable que cualquier humano afectado eventualmente se recupere de la exposición.

La electrónica también es vulnerable a estos rayos. Si los rayos de alta energía impactaran un satélite, podrían despojar los electrones de los componentes metálicos, ionizándolos. A medida que los electrones se liberan, podrían cortar la electrónica dentro de un satélite. También podrían crear un campo magnético que dañaría los sistemas del satélite. Algunos satélites tienen blindaje para protegerlos de estos rayos, pero muchos aún son vulnerables.

Debido a que nuestra atmósfera absorbe la mayoría de estos peligrosos rayos, los sistemas terrestres están bastante a salvo de las erupciones solares. Pero otro evento solar llamado eyección de masa coronal (CME) Puede causar serios problemas para los sistemas eléctricos aquí en la Tierra. Durante una CME, las fluctuaciones de los campos magnéticos del sol hacen que una gran parte de la superficie del sol se expanda rápidamente, expulsando miles de millones de toneladas de partículas al espacio. Algunas veces, las CME acompañan las llamaradas solares, pero no todas las llamaradas solares producen CME y no todas las CME acompañan las llamaradas solares.

A diferencia de una llamarada solar, una CME no produce luz intensa. Pero sí produce una onda de choque magnética que se extiende miles de millones de millas hacia el espacio. Si la Tierra está en el camino de esa onda de choque, el campo magnético de nuestro planeta reaccionará al evento. Es similar a lo que sucede si colocas un imán débil junto a uno fuerte. El campo del imán débil se alineará con el campo del imán fuerte. Una onda de choque magnética del sol podría hacer que la alineación del campo magnético de la Tierra cambie de forma impredecible.

Las luces bonitas no son la única consecuencia de una CME. Las fluctuaciones magnéticas pueden hacer que las brújulas fallen. Y como los campos magnéticos pueden inducir electricidad, cualquier conductor podría convertirse en un inductor. Una CME potente podría inducir electricidad en conductores grandes y potentes. Eso podría sobrecargar los sistemas eléctricos y causar daños masivos.

A continuación, analizaremos exactamente qué tan mal podríamos estar después de un evento masivo de CME.

Espectáculo de luz

Las luces del norte y del sur son ejemplos observables de cómo una CME puede afectar a la Tierra. Las luces de colores resultan de partículas subatómicas que se mueven a una velocidad increíble, lo que hace que gases como el oxígeno y el nitrógeno se ionicen. A medida que los átomos en los gases se recombinan con los electrones, emiten luz. Esto sucede principalmente cuando las líneas del campo magnético de la Tierra convergen en los polos magnéticos del planeta.

Freír la electrónica con el sol

Una poderosa tormenta solar podría hacer que las líneas eléctricas se rompan en todo un continente.

Una poderosa tormenta solar podría hacer que las líneas eléctricas se rompan en todo un continente.

Si bien una llamarada solar por sí sola puede no ser suficiente para causar problemas en la superficie de la Tierra, una CME poderosa es otra historia.De hecho, las CME masivas han afectado a la Tierra en el pasado. Pero no éramos tan avanzados en electrónica, ni dependíamos mucho de ellos la última vez que una CME realmente nos golpeaba.

En 1859, una enorme CME causó enormes fluctuaciones magnéticas en la Tierra. magnetosfera - El campo magnético que rodea el planeta. Las personas que viven tan al sur como Cuba fueron testigos del fenómeno de la aurora boreal. Los compases y los sistemas de telégrafos fallaron. Científicos y académicos debatieron la causa de toda la conmoción. Ahora sabemos que fue debido a un CME. La CME fue tan masiva que causó lo que llamamos una supertormenta solar.

Hoy, dependemos mucho más de la electrónica y la electricidad que en 1859. Si una supertormenta solar similar nos golpeara ahora, estaríamos en problemas. Las fuerzas magnéticas inducirían electricidad en cualquier conductor grande. Eso incluye transformadores de potencia y la propia red eléctrica.

Ese no es el final de las malas noticias. La red eléctrica en América del Norte opera a una capacidad cercana. No podría manejar el aumento de la carga eléctrica de una supertormenta solar. Las líneas eléctricas podrían caerse e incluso romperse como resultado. Los apagones masivos podrían afectar gran parte del continente. Las fluctuaciones magnéticas interferirían con las señales de radio, y los sistemas de comunicaciones y satélites también colapsarían.

Podría llevar semanas o meses reparar el daño. Durante ese tiempo, la gente no tendría manera de averiguar qué estaba pasando. Los servicios de emergencia enfrentarían serios desafíos. Si bien es probable que los campos magnéticos no carezcan de dispositivos electrónicos individuales como teléfonos celulares o computadoras, los sistemas de comunicaciones podrían fallar a nivel regional. En otras palabras, los dispositivos pequeños seguirían funcionando pero carecerían de los servicios que necesitan para ser útiles.

Es posible que una CME incluso pueda afectar su computadora y causar fallas. En la mayoría de los casos, un simple reinicio resolvería el problema. Pero con la pérdida de la red eléctrica, estaría limitado por la carga de la batería. Una vez que se acabó, estarías atascado.

No hay forma de prevenir una supertormenta solar, pero hay pasos que podemos tomar para limitar el impacto de una CME. Uno es revisar el sistema de red eléctrica. Necesitamos una red inteligente que no esté funcionando tan cerca de la capacidad como nuestra red actual. También necesitamos desarrollar blindajes para proteger nuestra infraestructura eléctrica de las fluctuaciones magnéticas en la medida de lo posible.

Incluso en estos peores escenarios, las supertormentas no eliminan todos los sistemas eléctricos de todo el planeta. Algunas regiones permanecerían relativamente poco afectadas. Requeriría un evento solar de una magnitud sin precedentes para eliminar los sistemas eléctricos de todo el planeta. Pero incluso un CME modesto podría demostrar cuán vulnerables somos a las rabietas magnéticas del sol.

Obtenga más información sobre el sol, los imanes y la electrónica siguiendo los enlaces de la página siguiente.


Suplemento De Vídeo: LLAMARADA SOLAR FREIRA LA TECNOLOGIA.




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