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Summary (Mar 18, 2003): En Influencia Solar Parte I , repasamos las misiones solares en activo y las que están por venir y explicamos como éstas nos están ayudando a entender a nuestro Sol. En este fascículo, nos centraremos en cómo pueden afectar las variaciones en la emisión de energía solar a nuestra tecnología y misiones espaciales.-
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Traductor : Michael Artime
Publicado :2003-03-21
Temas :SOL,SONDAS,
Artículo original en inglés
Influencia Solar, Parte II Efectos en la Tierra y sus Proximidades
2003-03-18
Por David Lamb
En Influencia Solar Parte I , repasamos las misiones solares en activo y las que están por venir y explicamos como éstas nos están ayudando a entender a nuestro Sol. En este fascículo, nos centraremos en cómo pueden afectar las variaciones en la emisión de energía solar a nuestra tecnología y misiones espaciales.-
Antes de 1979, los científicos no tenían datos exactos de la cantidad total de energía solar que alcanzaba a la Tierra. Estaban al tanto de las fluctuaciones solares, pero lograr medir con exactitud la variación solar era muy dificil antes del inicio de la era espacial. De hecho, no fue hasta el lanzamiento del satélite Nimbus-7 en 1978, cuando una sonda espacial fue capaz de obtener lecturas fiables por encima de la capa atmosférica que protege la Tierra.
Hoy los científicos manejan la cifra de 1.368 watios por metro cuadrado (W/m2) para indicar la "constante solar". Este es un valor promedio de la energía emitida por el Sol durante su ciclo de 11 años, esta emisión puede variar como mucho en 1,4 W/m2. Una vez más, la constante solar es solo una media, y por si misma, no nos da información sobre las variaciones en: radiación electromagnética (ondas energéticas), viento solar, o intensidad de campo magnético. (Para obtener más información sobre todos estos términos, puede usted visitar: http://science.howstuffworks.com/sun.htm) Pero como veremos, incluso las variaciones a pequeña escala en la emisión de energía solar tienen efectos tangibles en la Tierra y sus proximidades.
Nuestra Dinámica Estrella
El Sol es un cuerpo muy activo: Protuberancias y llamaradas solares son eyectadas rutinariamente, las manchas solares se mueven a lo largo de la superficie solar en una fluctuación periódica, y la radiación y partículas solares "llueven" desde el Sol con intensidades variables. Bajo la protección del campo magnético de la Tierra y de la atmósfera, estos cambios son difíciles de percibir. Pero, tal y como aprendimos en la Parte I, los satélites son capaces de inspeccionar y medir los cambios en la emisión solar con una exactitud mucho mayor. Sin embargo, algunas veces, incluso sin la ayuda de los centinelas orbitales, somos capaces de darnos cuenta del impresionante poder de nuestra estrella local.
El Sol está variando constantemente en ciclos, a través de períodos de aumento y disminución de intensidad. Los científicos controlan el ciclo de aproximadamente 11 años a través del seguimiento de las manchas solares. Durante las épocas punta de emisiónes (llamadas máximos solares) existe una posiblilidad mucho mayor para la ocurrencia de fenómenos tales como las Eyecciones de Masa Coronal (CMEs), las cuales son intensas tormentas de viento solar. Las CMEs solares arrojan erupciones de hasta cien mil millones de toneladas de gas electrificado hacia la Tierra a altísimas velocidades de hasta 2.000 kilómetros por segundo!!
Efectos en nuestra Tecnología y Misiones Espaciales
Para el resto de pequeñas Eyecciones de Masa Coronal, el efecto es apenas (o en absoluto) apreciable cerca de la superficie de la Tierra. La magnetosfera de la Tierra forma un escudo protector contra las tormentas solares. A menudo, gran parte del material eyectado por las CMEs rebota en el campo magnético de nuestro planeta y se aleja de este. Sin embargo, intensidades crecientes en las CMEs pueden tener efectos mucho más profundos. Algunas veces, las consecuencias pueden ser simplemente bonitas, cualquiera que haya visto una aurora boreal en altas latitudes puede atestiguar esto.
Sin embargo, cuando las erupciones solares ocurren durante épocas de máximos solares, existen peligros que deben ser considerados. Por ejemplo, la microelectrónica de a bordo en nuestros satélites es especialmente susceptible. Cuando los iones se estrellan a alta velocidad contra un satélite, los sistemas de control pueden conectarse o desconectarse, se pueden quemar los circuitos, y el material superconductor se puede degradar. Los paneles fotovoltaicos para el suministro de energía son especialmente sensibles a la degradación causada por las tormentas solares. Los paneles solares del satélite GOES, perdieron 6 años de tiempo operativo debido a un suceso solar en 1989. Para saber más sobre satélites y el tiempo en el espacio, puede visitar Ventana al Universo - Satélites y Tiempo en el Espacio
Los trastornos tecnológicos no se limitan a los satélites. Los astronautas son especialmente vulnerables a las tormenas solares. La radiación de alta frecuencia y las partículas de rápida movilidad son muy dañinas para la actividad celular. Estas ondas y partículas de alta movilidad poseen suficiente energía como para extraer electrones de las células humanas, creando iones. Estos efectos "ionizadores" interrumpen el funcionamiento normal de las células, los daños más severos resultan cuando el ADN es afectado. Los paseos espaciales dejan a los astronautas con muy poca protección contra los sucesos solares. Aunque las paredes de las naves espaciales (por ejemplo las Estaciones Espaciales o de las Lanzaderas) ofrecen algún grado de protección, es imposible proteger completamente a los exploradores con un escudo contra la radiación y las partículas. Pero incluso sin tormentas solares, los astronautas se ven a merced de niveles crecientes de radiación, y se asume que se verán expuestos a ciertos niveles "tolerables" de radiación durante sus carreras en el espacio.
Los efectos de las tormentas geomagnéticas no se limitan a los pasajeros del espacio. Durante las tormentas magnéticas más potentes, pueden caer desde la ionosfera intensas corrientes hacia la superficie de la Tierra. El apagón de 1989 quedó grabado en la memoria de la empresa HydroQuebec, cuando corrientes inducidas al suelo por una tormenta magnética causaron un colapso en una planta completa de una de sus centrales eléctricas en Canadá. Durante este suceso, 6 millones de personas se quedaron sin suministro eléctrico durante más de 9 horas. A menor escala, las corrientes inducidas al suelo pueden viajar a través de las líneas de tuberías, causando corrosión. Además, cuando irrumpe una llamarada solar, las ondas de radio pueden quedar completamente interferidas durante pocos minutos o incluso algunas horas.
Preocupaciones Futuras a Corto Plazo
Las tormentas solares de alta intensidad son obviamente una causa de preocupación. Incluso cuando nosotros estamos a menudo protegidos contra los efectos de las emisiones de alta energía solar, nuestra tecnología no lo está. Por otra parte, los exploradores espaciales se preocupan recurrentemente por las CMEs y otros eventos altamente energéticos. Entre las misiones Apolo 16 y 17, la Tierra experimentó uno de los mayores "sucesos protónicos solares" jamás registrados en la historia. Por fortuna, cuando la tormenta llegó, los astronautas estaban bajo la capa protectora de la atmósfera terrestre. Las simulaciones por ordenador han demostrado que incluso dentro de la cápsula del Apolo, los astronautas hubieran absorbido dosis letales de radiación en apenas 10 horas! Las misiones de seguimiento solar en activo nos ayudan a predecir y a prepararnos contra los sucesos solares mas peligrosos. Ya que el viento solar sopla mucho más lentamente que la velocidad de la luz (aproximadamente 2.000 kilómetros por segundo, contra 300.000 kilómetros por segundo) , a menudo tenemos un margen de tiempo para prepararnos contra la mayoría de las violentas emisiones. Para saber más sobre el tiempo en el espacio y sobre seguimiento de tormentas solares, visite: http://www.spaceweather.com.
En el fascículo final de Influencia Solar, examinaremos los efectos climatológicos que pueden suceder debido a la variabilidad solar. La Parte III seleccionará información retrospectiva de los registros geológicos para echar una mirada a los cambios históricos en las emisiones solares, también examinará las variaciones más recientes y sus efectos en nuestro medio ambiente.
Astroseti.org
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