Hoy hemos recibido de Biblioteca Pleyades http://www.bibliotecapleyades.net/ciencia/ciencia_solarstorm25.htm la traducción de un artículo de Robert Bast referido a los efectos de las eyecciones solares; y aunque este blog "Aprendiendo Vida" tiene como objetivo principal difundir conocimientos de antiguas culturas, especialmente las culturas precolombinas, nos pareció importante transcribir el artículo por considerarlo un trabajo muy serie y completo acerca de los posibles problemas resultantes de las grandes tormentas solares
Este es el artículo:
"Tormentas solares...en pocas palabras"
por Robert Bast
2012
del Sitio Web Survivel2012
Traducción de Adela Kaufmann
de la verrsión original en ingles
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| Variaciones de la luminosidad solar a lo largo del ciclo de las manchas solares durante los últimos 30 años (tomado de Wikipedia) http://es.wikipedia.org/wiki/Variaci%C3%B3n_solar |
"Nuestro sol tiene un ciclo de aproximadamente 11 años.
En su máximo/pico hay muchas más manchas solares que en el mínimo, y 50 veces más llamaradas solares. El siguiente máximo está previsto a finales de 2012/principios 2013.
Las llamaradas solares van a veces acompañadas por eventos de protones y eyecciones de masa coronal (vea abajo). EMC que son dirigidas hacia la Tierra pueden interactuar con el campo magnético de nuestro planeta para producir una tormenta electromagnética.
No cada tormenta solar producirá todos los tres elementos, pero las grandes tormentas solares suelen hacerlo.
Los Componentes de una Tormenta Solar
Este es el patrón normal de eventos:
Llamaradas Solares
Tiempo de Llegada: 8 minutos (velocidad de la luz)
Duración del Efecto: 1-2 horas
Daños: Ráfagas de radiación electromagnética en forma de rayos-X, rayos ultravioleta extremos, radiación de rayos gamma y radio. Pueden entorpecer los radares, las comunicaciones por satélite y radio.
Evento de protones solares
Hora de llegada: 15 minutos a unas pocas horas
Duración del efecto: Días
Daños: Los rayos cósmicos pueden causar desorientación de los satélites, dañosa las naves espaciales electrónicas, degradación de los paneles solares de las naves espaciales, peligro de radiación extrema, peligro para los astronautas, radiación de alta altitud de la aeronave, desvanecimiento de las señales de radio de onda corta y trastornos en las regiones polares, agotamiento de la capa de ozono, paros cardíacos, demencia y cáncer.
Eyección de Masa Coronal
Hora de llegada: 2 ó 4 días
Duración del efecto: Días
Daños: EMC consisten de gas y plasma cargado de partículas de energía.Una avalancha de partículas cargadas y electrones en la ionosfera fluyen de oeste a este, provocando fuertes corrientes eléctricas en la tierra que surgen a través de la roca natural.
Las EMC pueden tener los siguientes efectos: errores de radar, anomalías de radio, errores de compás, apagones de energía eléctrica, petróleo y corrosión de las tuberías de gas, daños a las líneas de teléfono y a los equipos, peligros de descargas eléctricas, incendios eléctricos, ataques al corazón y derrames cerebrales.
Las EMC son también la causa de auroras.
Fuente: Solar Storm Threat Analysis
Las tormentas solares de los últimos 150 años
Aquí están algunos ejemplos de los daños modernos de las tormentas solares, seguidos por la tormenta más famosa hasta la fecha. Más detalles se pueden encontrar en SolarStorms.org
1921 - El sistema telegráfico al oeste del Missisipi se cayó, La Estación Central de Ferrocarril de Nueva Inglaterra fue destruida por el fuego
1942 - Radar aliado interrumpido durante la Segunda Guerra Mundial
1972 - Transformador explota en la Columbia Británica
1984 - Fuerza Aérea Uno pierde la comunicación en ruta a China
1989 - Corte de energía en Quebec
1989 - Derrumbe del sistema de computadoras en la bolsa de valores de Toronto
1994 - El satélite canadiense Anik E1 se va fuera del aire durante 7 horas, afectando las noticias y los servicios telefónicos. Luego Anik E2 se apaga el aire para siempre
2011 - En el Día de San Valentín algunas comunicaciones por radio se perdieron, causando que algunos vuelos polares tuvieran que ser redirigidos
01 Septiembre 1859 - El Evento Carrington
Poco antes del mediodía... EI astrónomo inglés Richard C. Carrington estaba dibujando un curioso grupo de manchas solares - curioso en cuenta del tamaño de las enormes áreas oscuras. A las 11:18 pm. fue testigo de un intenso destello de luz blanca en dos lugares dentro del grupo de manchas solares.
Él llamó en vano a alguien en el observatorio para que llegara a ver el breve espectáculo de cinco minutos, pero los astrónomos solitarios rara vez tienen una audiencia para compartir su entusiasmo. Diecisiete horas más tarde en las Américas, una segunda oleada de auroras convirtió la noche en día hasta el sur de Panamá.
La gente podía leer el periódico bajo su luz carmesí y verde. Los buscadores de oro en las Montañas Rocosas se despertaron y desayunaron a la 1 am, pensando que el sol había salido en un día nublado.
Los sistemas de telégrafo se deshabilitaron en toda Europa y América del Norte.
En Nueva York, miles de personas salieron a las calles para ver la exhibición auroral, que fue vista a través de América del Norte:
Del 28 de agosto al 4 de septiembre, auroras de extraordinaria brillantez fuero observadas a lo largo de América del Norte y del Sur, Europa, Asia y Australia, y fueron vistas muy al sur, hasta Hawai, el Caribe y América Central en el hemisferio norte y en el sur Hemisferio norte hasta Santiago, Chile.
(de Severe Space Weather Events)
Cabe destacar que en algunas oficinas de telégrafos estadounidenses, los operadores desconectaron las baterías y enviaron telegramas usando únicamente la corriente inducida por la aurora.
Pero la vida siguió como de costumbre y el Evento Carrington fue pronto olvidado.
Incluso para los científicos era una curiosidad, casi tan importante como el estudio de la séptima ola en la orilla del mar... y es sólo recientemente que esta curiosidad ha sido considerada como una seria amenaza para nuestras vidas.
El sol puede dañar nuestra infraestructura
Desde 1859 hemos visto la llegada de la electrónica, y con el tiempo, nuestra dependencia de la electrónica ha crecido de manera exponencial.
Una tormenta solar masiva puede dañar nuestras redes de energía eléctrica, sin la cual los productos electrónicos no pueden operar (a menos que funcionen con baterías). Aparte de algunos eventos relativamente menores, el Sol todavía no ha atacado nuestras redes, pero eso podría ser sólo buena suerte.
En un sentido primario, una repetición del Evento Carrington probablemente causaría los siguientes daños:
Redes eléctricas
En marzo de 1989, una llamarada X15 causó que todo el sistema Hydro Quebec se apagara, dejando a 6 millones de clientes sin electricidad entre 9 horas y varios días. Durante el último máximo solar de 2000/2001, la NASA estima que el costo al por mayor de la electricidad en los Estados Unidos aumentó en $ 500 millones para cubrir los costos de los daños de la tormenta solar.
Rieles de Ferrocarril
Los rieles son largos conductores de metal. Las corrientes de una EMC pueden dañar los sistemas de señalización y encender fuegos en las estaciones de control del tren.
Oleoductos y gasoductos
Pueden sufrir de corrosión y potencialmente fallas.
Líneas telefónicas terrestres y Cables Submarinos
Al igual que las vías del ferrocarril y oleoductos, las líneas telefónicas y cables son también conductores. La corriente inducida (de una EMC) puede dañar las líneas de transmisión y cualquier equipo adjunto que esté relacionado con esas líneas. También puede causar incendios de equipos y las personas pueden recibir una fuerte descarga eléctrica.
Satélites
Como ejemplo, el avanzado satélite de Japón para Cosmología y Astrofísica dejó de funcionar debido a una tormenta solar en julio de 2000, y debido a las pérdidas de energía se estrelló contra la Tierra ocho meses después. Una tormenta más grande probablemente va a eliminar más satélites, incluidos las que proporcionan comunicaciones y GPS.
Radio y GPS
Una llamarada x17 en octubre 2003 interrumpió la funcionalidad del GPS. Según el informe de la Marina de los Estados Unidos, "El Sistema de la FAA Wide Area Augmentation System (WAAS), que utiliza GPS para la navegación aérea, se vio afectado seriamente durante las fuertes tormentas de octubre 29 y 30, y resultaron inhabilitando el uso del WAAS en la aviación comercial para aproximaciones de precisión".
Pero el flujo en efecto sería considerable.
Seguridad Nacional creó este gráfico que en realidad es sólo un breve resumen de cuan interconectadas están estas cosas:
Aquí están sólo algunas de las cosas de las que tendríamos que prescindir:
Infraestructura
Los bancos no podrán operar, ni cajeros automáticos - que también utilizan el GPS para operaciones de estampado de tiempo. Los semáforos no funcionarían, provocando inicialmente atascos de tráfico. Los servicios de policía y de emergencia tendrán dificultades para comunicarse. Los estantes vacíos en las tiendas no será rellenados. Casi todo el mundo será incapaz de trabajar su trabajo regular.
Agua
Algunas ciudades tienen agua disponible por gravedad, pero en la mayoría de los lugares dependemos de bombas eléctricas para llevar agua a nuestros hogares. La electricidad es también necesaria en las plantas de purificación de agua. Además de agua potable, tenga en cuenta que la usamos para lavar, inodoros, y para mover las aguas residuales lejos de nuestros hogares. Sin electricidad muchas plantas de aguas residuales no funcionarán normalmente.
Calefacción y Aire Acondicionado
La pérdida de estos podría matar a la gente durante los meses de invierno y verano.
Energía y Combustibles
Las tuberías pueden fallar, y para acceder al combustible almacenado de la forma habitual se utiliza una bomba eléctrica. Mientras que el bombeo manual puede conseguir gasolina en una estación de gas, las autoridades o los hampones estarán probablemente en control.
Y luego hay un peligro especial:
Plantas de Energía Nuclear
Sin electricidad sólo hay generadores diesel para mantener la planta fresca y evitar el colapso. No sería sorprendente que la cantidad de diesel a la mano sea baja, y la capacidad de obtener más, o incluso pedir más podría ser baja en un oscuro Estados Unidos.
Juntando todo lo anterior y se invoca el efecto mariposa... un ejemplo es que la delincuencia se incrementará, debido a los saqueos.
Para mantener la paz, los saqueadores tendrían que ser arrestados y encarcelado. Sin embargo, para operar las cárceles, sin electricidad se convierte en un problema - no habría video-vigilancia, habría dificultades en el suministro de alimentos y agua, y así sucesivamente - lo que significa que se necesitarían mucho más fuerzas de la policía, quitando de otras tareas útiles a los hombres sanos.
¿Por qué son vulnerables las redes eléctricas?
La revista Scientific American lo explica así:
Los grandes transformadores están conectados a tierra, y por lo tanto so susceptible a los daños causados por la corriente directa geomagnéticamente inducida (DC).
El DC fluye por los cables de tierra del transformador y puede conducir a picos de temperaturas de 200 grados Celsius o superiores en los devanados del transformador, causando que se vaporice el refrigerante y literalmente fría el transformador. Incluso si los transformadores evitan este destino, la corriente inducida puede causar que sus núcleos magnéticos se saturen durante una mitad del ciclo de potencia de corriente alterna, lo que distorsiona las formas de onda o Hertz de 50 - 60.
Parte de la energía se desvía a frecuencias que el equipo eléctrico no puede filtrar. En vez de tararear en un tono puro, los transformadores empezarían a parlotear y chillar.
Debido a que una tormenta magnética afecta los transformadores en todo el país, la condición puede escalar rápidamente a un colapso de toda la red de regulación de tensión. Las redes operan tan cerca del margen de error que no se necesita mucho para empujarlas.
Según estudios realizados por John G. Kappenman de MetaTech Corporation, la tormenta magnética del 15 de mayo de 1921, habría provocado un apagón que hubiera afectado a la mitad de América del Norte si hubiera sucedido hoy.
Una tormenta mucho más grande, como la de 1859, podría derribar toda la cuadrícula.
Otros países industriales también son vulnerables, pero América del Norte se enfrenta a un peligro mayor por su proximidad al polo norte magnético. Debido al daño físico a los transformadores, la recuperación total y el reemplazo de los componentes dañados podría tomar semanas o incluso meses.
Kappenman testificó ante el Congreso en 2003 que,
"La capacidad de proporcionar ayuda de emergencia y respuesta significativa a las poblaciones afectadas que pueden ser de más de 100 millones de personas será un reto difícil".
El Congreso de Estados Unidos ha votado en contra de suministro de financiación que endurecería la red eléctrica y eliminaría la posibilidad de un gran fracaso. Podría ser la peor decisión que tomen.
Otras redes de energía que están razonablemente cerca de los polos, como Europa, Rusia, Australia, Argentina y Sudáfrica también están en riesgo.
¿Cuáles son las probabilidades?
Los científicos conjeturan que una tormenta solar con la magnitud del evento Carrington sólo ocurrirá una vez cada 500 años (en base a los nitratos que se encuentran en los núcleos de hielo que representan los últimos 450 años).
Las tormentas con la mitad de su intensidad deberían golpear cada 50 años más o menos.
La última tuvo lugar el 13 de noviembre de 1960, y dio lugar a perturbaciones geomagnéticas globales y cortes de radio. La siguiente fecha es ahora, en momentos en que los satélites son mucho más importantes, y las redes de energía son más vulnerables. Tormentas más grandes que el Evento Carrington también van a pasar, aunque no sabemos con qué frecuencia.
Un modelo ha demostrado que una tormenta 1000 veces más fuerte es posible.
Ataques Cardíacos y Accidentes Cerebro-vasculares
Sorprendentemente, los estudios han demostrado que durante las tormentas solare, la frecuencia de ingresos hospitalarios por infartos de miocardio y accidentes cerebro-vasculares es aproximadamente el doble que en períodos solares tranquilos.
Se cree que los pulsos magnéticos son la causa. Las tormentas geomagnéticas también han sido ligadas a la depresión, una mayor ansiedad, trastornos del sueño, estados de ánimo alterados y admisiones psiquiátricas (un 36%).
Es de suponer que no habría aumentos mucho mayores durante una tormenta como el Evento Carrington.
¿Estamos Preparados?
El Centro de Predicción de Clima Espacial del NOAA proporciona reportes diarios del clima espacial (sus datos aparecen en SpaceWeather.com) a las empresas y agencias gubernamentales.
Su presupuesto anual es de apenas $ 6 millones. Sin proporcionar advertencias anticipadas para que las empresas puedan tomar medidas de precaución, pero hay una gran variabilidad entre sus predicciones y el daño real puede ocurrir. Y con un evento de tipo Carrington, la advertencia se ofrece tan sólo una ventana de 10 minutos para actuar.
Al advertirnos sobre tormentas geomagnéticas entrantes, la única fuente de datos de la NOAA es la Advanced Composition Explorer (ACE) por satélite. Fue lanzado en 1997, y según la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 2009, está "mucho más allá de su vida útil planificada".
Aprovecho para decir que podría fallar en cualquier momento, y no hay un satélite de reserva!
Y todas las medidas de seguridad vigentes se vuelven redundantes - no vamos a ser capaces de eliminar el equipo vulnerable de la red antes de que sea demasiado tarde.
"El ACE es un punto único de fallo y es viejo", dijo William Murtagh, coordinador del programa para el Centro NOAA de Predicción del Clima Espacial.
"Cada vez que encuentro una tormenta de clima espacial temo que nuestro propio satélite de clima espacial en el que estoy confiando para el pronóstico vaya a sucumbir a las tormentas".
Las redes de energía eléctrica están preparadas a un cierto grado.
El apagón de la Central Hidroeléctrica de Quebec en 1989 se debió a los interruptores apagando el sistema antes de que la llamarada pudiera freír los transformadores de alevines. No se sabe cuán confiables son tales sistemas de seguridad, porque no han sido suficientemente puestos a prueba. Y, por supuesto, el error humano es fácilmente posible.
La decisión de cuándo y cómo cerrar un sistema eléctrico puede limitarse a una o dos personas.
Podrían retrasar demasiado tiempo el cierre, o puede ser que piensen que sus trabajos pudieran ponerse en riesgo si equivocadamente apagan la energía a ciudades enteras. Las devastadoras inundaciones de Queensland de 2011 fueron el resultado de un tipo similar de error humano - y tuvieron días para tomar sus decisiones, no sólo diez minutos.
Varios millones de gente están preparados para esto y varias otras catástrofes.
Eso deja a cientos de millones de estadounidenses que no están preparados, así como los gobiernos y las infraestructuras que no han hecho las provisiones para pérdidas de electricidad a largo plazo.
Estimado de la vulnerabilidad Oficial
La cita siguiente es de Severe Space Weather Events, un reporte encargado por el Consejo Nacional de Investigación.
El clima espacial severo tiene el potencial de representar una grave amenaza para el futuro de la red de energía eléctrica norteamericana.
Recientemente la Corporación MetaTech llevó a cabo un estudio bajo los auspicios de la Comisión de pulso electromagnético y también para la Agencia Federal de Manejo de Emergencias (FEMA) para examinar los impactos potenciales de las severas tormentas geomagnéticas en la red de energía eléctrica de Estados Unidos.
Estas evaluaciones indican que las tormentas geomagnéticas serias plantean un riesgo a largo plazo a los cortes de las partes principales de la red de América del Norte.
John Kappenman señaló que el análisis muestra,
"No sólo la posibilidad de apagones a gran escala, pero más preocupante,... el potencial de daño permanente que puede conducir a tiempos de restauración extraordinariamente largos ".
Mientras que una tormenta severa es una ocurrencia de un evento-de-baja-frecuencia, que tiene un potencial de larga duración de impactos catastróficos a la red eléctrica y sus usuarios.
.Los impactos se sentirán en infraestructuras interdependientes, con, por ejemplo, la distribución de agua potable afectada durante varias horas, alimentos perecederos y medicamentos perdidos en aproximadamente 12-24 horas, y la pérdida inmediata o eventual de la calefacción / aire acondicionado, sistemas de desagüe, servicio telefónico, transporte, reabastecimiento de combustible, y así sucesivamente.
Kappenman afirmó que los efectos de estas infraestructuras interdependientes podrían persistir durante varios años, con un potencial de impactos sociales y con costos económicos que podrían ser medibles en el intervalo de varios billones de dólares por año.
...El aspecto menos comprendido de esta amenaza es el daño permanente a los activos de la red eléctrica y la forma en que impedirá el proceso de restauración. El daño a transformadores es el resultado más probable, aunque otros activos clave en la red también están en riesgo.
En particular, los niveles de transformadores experimentan excesivos niveles de calentamiento interno causado por el flujo de dispersión cuando GICs causan que el núcleo magnético de un transformador se sature y vierta el flujo fuera del circuito del núcleo de acero magnético normal.
Kappenman declaró que los anteriores casos bien documentados han involucrado calentar las fallas que causaron la fusión y quemarse a través de bobinas de cobre en estos transformadores.
Estos aparatos de varias toneladas generalmente no pueden ser reparados en el campo, y si están dañados de esta manera, tienen que ser reemplazados con nuevas unidades, que tienen tiempos de fabricación de plomo de 12 meses o más.
...En resumen, los actuales procedimientos operativos de la red de Estados Unidos están basados en gran medida en experiencia limitada, generalmente no reducen los flujos de GIC, y es poco probable que sea adecuado para eventos históricamente grandes de perturbación.
Históricamente las tormentas grandes tienen un potencial para causar apagones y daños en los transformadores de la red eléctrica de proporciones sin precedentes, apagones de larga duración y tiempos largos de restauración, así como también es posible la escasez crónica de varios años.
Como Kappenman resume,
"Un evento que podría incapacitar la red durante mucho tiempo podría ser uno de los mayores desastres naturales que podríamos enfrentar."
Por último, puedo recomendar este artículo del IEEE de febrero 2012, que concluye:
"Si no hacemos nada - si nos paramos a esperar que los políticos aprecien los riesgos y actúen sobre ellos - podemos ser testigos de una de las peores catástrofes de todos los tiempos"
http://www.bibliotecapleyades.net/ciencia/ciencia_solarstorm25.htm
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