Tormentas geomagnéticas que ‘funden’ comunicaciones y tecnología: “No estamos preparados”

En España las auroras boreales son un evento muy común. No, no es un error. En 1958, una crónica de ABC contaba como una “intensa aurora boreal trastornó las comunicaciones por radio en todo el mundo. El fenómeno fue visto durante dos horas en Yecla (Murcia)”. Lo explica la catedrática de Física Aplicada de la Universidad de Alcalá (UAH), Consuelo Cid.

Mucho antes, en los siglos XVIII y XIX, el médico y físico Francisco Salvá documentó casi una veintena a lo largo de 45 años. “Las auroras boreales existen en España, pero no las vemos debido a la contaminación lumínica. La última del año 2003. Hay fotografías en Barcelona y me han comentado que también las vieron en Valladolid”.

Las auroras boreales son uno de los efectos de la actividad del Sol y provocan alteraciones en el campo magnético de la Tierra. Forman parte de lo que los científicos denominan ‘meteorología espacial’. Puede afectar, y mucho, a nuestra vida cotidiana en un planeta donde la tecnología y las comunicaciones se han convertido en imprescindibles.

Pero no hay que confundir la meteorología espacial (es la traducción del término inglés ‘space weather’) con la meteorología terrestre. “Solemos hablar del tiempo, de si hace bueno o llueve y en el espacio ocurre algo equivalente: también hay días de calma, de tormenta… que afectan a la Tierra”.

Uno de los fenómenos habituales en el espacio son las fulguraciones que se producen en las estrellas. “Se parecen al flash de una cámara de fotos”, explica la investigadora.

¿Qué ocurre cuando ese fogonazo se produce en el Sol? Hay que mirar entonces a la ionosfera, la capa más externa de la atmósfera terrestre que actúa como escudo protector. “Es una capa que tiene carga eléctrica. Si llega más luz, la densidad de electrones aumenta, cambiando su composición y su altura”. Así, el papel de ‘espejo’ que juega la ionosfera para facilitar la transmisión de señales de las antenas terrestres puede verse afectado por una fulguración del Sol provocando problemas en las comunicaciones durante algunos minutos.

Pero no solo eso. “A veces el Sol también lanza masa con carga eléctrica que viaja muy deprisa -incluso a 2.000 kilómetros por segundo- y que lleva consigo un campo magnético”. Cuando llega a la Tierra provoca lo que conocemos como tormentas geomagnéticas. “Pueden cambiar las cosas no solo durante unos minutos, sino durante horas y hasta días”.

Este tipo de tormentas pueden desencadenar fallos en los sistemas de navegación y posicionamiento -afectando por ejemplo al GPS de nuestro teléfono móvil- pero también problemas a la hora de usar una tarjeta de crédito, apagones de luz, interrupciones en las comunicaciones de radio o satélite (con las consecuencias que eso implicaría en el tráfico aéreo) o alteraciones en los sistemas de señalización del transporte ferroviario, por citar algunos de sus efectos.

De hecho, es algo que ya ha ocurrido varias veces a lo largo de los siglos. “Seguro que algunas personas han oído hablar del suceso de Carrington, en 1859. El telégrafo no estaba enchufado pero sus agujas se movían solas y los timbres no paraban de sonar”.

 

En 1967 pudo estallar la Tercera Guerra Mundial porque, en plena Guerra Fría, EEUU pensó que sufrían un ‘ciberataque’ al detectar una señal rara en el radar. Fue una física solar la que advirtió que la culpa la tenía el Sol

El de las tormentas geomagnéticas es un fenómeno que interesa también desde el punto de vista de la seguridad y la defensa. La propia Consuelo Cid ha formado parte de tres grupos científicos de trabajo de la OTAN.

Uno de los eventos más llamativos fue el ocurrido en 1967. “Pudo estallar la Tercera Guerra Mundial porque, en plena Guerra Fría con los rusos, EEUU pensó que sufrían un ‘ciberataque’ al detectar una señal rara en el radar. Fue una física solar la que advirtió que, probablemente, la culpa la tenía el Sol y así fue”, comenta.

Ya en 1972 varias minas submarinas estallaron en Vietnam. En Quebec una planta hidroeléctrica quedó paralizada y dejó sin luz a Canadá durante varias horas en 1989. “Dicen que estas cosas solo afectan a lugares ubicados en altas latitudes, pero en 2003 se fundió un transformador detrás de otro en Sudáfrica que está a 40 grados de latitud geomagnética, la misma en la que se encuentran algunas regiones españolas”, apunta la investigadora.

Los eventos se repiten una y otra vez. En diciembre de 2006 falló todo el sistema GPS mundial. En 2010 ocurrió en un satélite debido a descargas electromagnéticas y en septiembre de 2011, apunta Consuelo Cid, “el Global Navigation Satellite System (GNSS) que engloba al GPS americano, el Galileo Europeo y el GLONASS ruso, también cayó. Durante el huracán Irma, en 2017, la radio dejó de funcionar durante la emergencia en el Caribe porque había una tormenta geomagnética”.

El portal web que lanza alertas: “Es gratuito y en tiempo real”

 En España el primer suceso documentado en meteorología espacial data de 1903. “Fallaron numerosas comunicaciones en la Península Ibérica”, comenta la coordinadora del Grupo de Investigación Meteorología Espacial en la Universidad de Alcalá. “Estamos detectando perturbaciones en las comunicaciones día sí, día no. Sin ir más lejos, las últimas, unas cuantas, se produjeron en Semana Santa”.

Pero, ¿por qué se producen? ¿hay ciclos? ¿cuánto conocemos del impacto del Sol? “Sabemos tanto como desconocemos, pero ya podemos avisar de muchas cosas y de hecho lo estamos haciendo”.

Consuelo Cid es la investigadora principal del Servicio Nacional de Meteorología Espacial (SeNMEs) que se lanzó en 2014. “Hasta esa fecha no había ninguna información en español sobre meteorología espacial. Fuimos los primeros y no solo eso, abrimos un portal que ha evolucionado y que ahora lanza alertas con cinco escalas de color, del verde al morado. Por el momento funciona gratuitamente y en tiempo real”.

Espero que la meteorología espacial tenga hueco en la Agencia Espacial Española y que nuestros políticos contacten con la Universidad de Alcalá. Somos el único centro experto de la Agencia Espacial Europea en España en esta materia

La información está disponible para todos los públicos y hay una referencia a tener en cuenta. “Si el color es amarillo nos indica, al menos, una prealerta”. De hecho, el día en el que hacemos la entrevista, - el 26 de abril de 2022- hay una prealerta para aviación, comunicaciones, oleoductos, satélites, sector eléctrico o ferroviario. “Sabemos que se ha producido una eyección de masa desde el Sol”.

¿Llegará en próximos días a la Tierra? “Hay que analizar las imágenes del disco solar en distintas longitudes de onda, el magnetograma del disco solar, al menos tres coronógrafos distintos [instrumentos para estudiar la atmósfera solar] ubicados en naves espaciales con distintas perspectivas”, explica.

“Ahora mismo el servicio funciona en modo automático. No tenemos financiación para que una persona esté pendiente de todas las prealertas”, lamenta, aunque confía en que el anuncio la futura Agencia Espacial Española “tenga hueco para incluir la meteorología espacial y que nuestros políticos contacten con la Universidad de Alcalá. A día de hoy, y hay que decirlo claro, somos el único centro experto de la Agencia Espacial Europea en España en esta materia”.

Medir y predecir las perturbaciones que causa el Sol en España

El Grupo de Investigación Meteorología Espacial de la Universidad de Alcalá proporciona información de las condiciones solares, interplanetarias y del entorno terrestre en tiempo real. Incluso dispone de un método, con patente europea, para elaborar índices geomagnéticos locales.

“Hablamos del Sol, pero hay que hacerlo también de sus efectos en la Tierra. ¿Cómo medimos su efecto? Hemos trabajado con Red Eléctrica de España para analizar las perturbaciones en nuestro país y nos dimos cuenta de que los índices que usa la comunidad científica no son útiles. Por eso desarrollamos dos índices propios”.

Por un lado, el Local Disturbance index (LDi), la patente europea de la Universidad de Alcalá, que “mide en tiempo real y con resolución de minuto -a día de hoy esto no lo sabe hacer nadie en el mundo- la perturbación en un sitio concreto, ya sea en España o en otro lugar”. La Agencia Espacial Europea acaba de aprobar un proyecto para colocar instrumentación en España y Portugal con este fin, y no se descarta ampliarlo a otros puntos del sur de Europa en una segunda fase.

Por otro, y tras descubrir que ese ‘índice’ no era suficiente para medir la probabilidad de corrientes eléctricas, la científica explica que desarrollaron “tanto el Local Induced Current index (LCiñ) como otros índices de media o baja latitud para la monitorización y predicción. Tenemos varias líneas de investigación abiertas”.

Todavía queda mucho por investigar en este campo. De forma reciente, tanto Consuelo Cid como Elena Saiz, investigadoras vinculadas a la Universidad de Alcalá, han publicado un comment (comentario) a raíz de una publicación poco rigurosa científicamente sobre las tormentas magnéticas extremas en el Journal of Geophysical Research: Space Physics. “Era incorrecto y había que decirlo. Los directores de las tesis doctorales tenemos que tener especial cuidado con lo que publican nuestros estudiantes”.

Otra de las asignaturas pendientes es “tomar conciencia” de que las tormentas magnéticas son más frecuentes de lo que creemos y tomar medidas. “No estamos preparados. Ocurren sobre todo en las latitudes más altas del planeta, pero, de haberlos, los problemas más graves, en cuanto al impacto tecnológico y de comunicaciones, se producirían en las latitudes bajas o medias, como la de España. Eso debería preocuparnos”.