2. LA MAGNETOSFERA TERRESTRE
2.5. EFECTOS DE LA MAGNETOSFERA PERTURBADA
Todos estos efectos que los sucesos solares producen en la magnetosfera a diferentes escalas espaciales se ven reflejados en diferentes sistemas tecnológicos y en los seres vivos a nivel de la superficie terrestre. Estos efectos son estudiados por la
Meteorología Espacial (Space Weather en inglés). Este término se refiere al estado
físico y fenomenológico de los entornos espaciales naturales y engloba las repercusiones mencionadas para escalas de tiempo diferentes.
Para escalas cortas de tiempo, se estudian sucesos concretos y transitorios y el término utilizado es el de Tiempo Espacial. Se pretende, por un lado, comprender y predecir el estado del Sol y del entorno planetario e interplanetario, así como de las perturbaciones que les afectan, sean de origen solar o no a través de la observación, monitorización, análisis y modelado. Por otro lado, pretende también analizar en tiempo real y prever los posibles efectos en los sistemas biológicos y tecnológicos.
2.5 Efectos de la magnetosfera perturbada
Para escalas de tiempo mayores, del orden de los ciclos solares, se analizan sucesos cíclicos y relativamente predecibles, y el término utilizado es el de Climatología Espacial, que pretende estudiar los efectos sobre el clima atmosférico. Estos efectos son fundamentalmente debidos a la variación del espectro de radiación solar. Así, por ejemplo, la irradiancia solar, que varía en función de la evolución del ciclo solar, afecta a la temperatura media de la atmósfera; la variación en la radiación ultravioleta produce cambios en las reacciones químicas de la atmósfera responsables, entre otros, de la producción de ozono, cuya variación es de vital importancia en la superficie de la Tierra; los sucesos de partículas energéticas solares varían con los ciclos solares y son importantes también en la producción de ozono. Puede mencionarse también la modulación con la actividad solar de la influencia de los rayos cósmicos galácticos en la producción de densidad nubosa a bajas altitudes.
Los efectos de las emisiones solares para escalas cortas de tiempo, estudiadas hoy por el Tiempo Espacial, se notaron mucho antes del comienzo de la era espacial; en 1847, durante el ciclo solar número 8, los sistemas de telégrafo registraron anomalías considerables. Marconi en 1928 relacionó los sucesos de mal funcionamiento de las emisiones de radio que se reflejaban en la ionosfera con la aparición de manchas solares y de intensas auroras boreales. Esta observación y detección han evolucionado considerablemente hasta la actualidad, basadas en investigaciones sobre los datos obtenidos a partir de diferentes satélites lanzados en misiones espaciales tales como
AMPTE, Yohkoh, CRRES, SOHO, Ulysses, TRACE, WIND o ACE.
Uno de los efectos más notables a escalas cortas de tiempo se produce en los satélites y naves espaciales debido a que las partículas cargadas (protones, iones pesados y electrones) de altas energías producen daños severos en los materiales internos y externos de las naves debido a procesos de ionización y acumulación de carga
Capítulo 2. La magnetosfera terrestre
que pueden producir descargas eléctricas, degradación de los materiales, daños en sensores ópticos y detectores, etc.
Los estudios geológicos también se ven influidos por los efectos de las emisiones solares, ya que se necesitan medidas de campo magnético en estado de calma para poder realizar diferentes análisis del terreno y llevar a cabo, por ejemplo, extracciones petrolíferas.
Otro de los efectos más notables son las corrientes geomagnéticas inducidas (GIC, por sus siglas en inglés) que se producen en las redes eléctricas de alta tensión o en las grandes conducciones de gas y petróleo. En el primer caso se generan diferencias de potencial entre las líneas de alta tensión y tierra a través de los bobinados de los transformadores y, por tanto, fluye corriente inducida entre ellos produciendo saturación de los transformadores, reducción de eficiencia y fallos en la transmisión de la corriente eléctrica así como posibles daños en los transformadores que pueden derivar en
apagones, incendios, etc. En los segundos, las GIC favorecen que se produzcan
reacciones electroquímicas que corroen las conducciones que están enterradas o sumergidas en agua.
Las consecuencias en las telecomunicaciones y técnicas de posicionamiento globales mediante satélites (GNSS en inglés) entre las que se encuentra la más conocida
GPS (y entre otros GLONAS, EGNOS, WAAS, MSAS y en un futuro GALILEO), pueden
ser muy importantes debido a que las capas de la ionosfera se ven afectadas por la actividad solar variando tanto la capacidad de reflexión de la radiación en sus capas como la posibilidad de que las ondas las atraviesen.
Los efectos biológicos se hacen notables sobre todo en astronautas que se sitúen por encima de las capas atmosféricas y cuando atraviesen los cinturones de radiación
2.5 Efectos de la magnetosfera perturbada
pudiendo causar desde leves malestares hasta mutaciones genéticas y cáncer. Los vuelos comerciales a altas latitudes y altitudes se ven también afectados por la radiación de las altas capas de la atmósfera. Otros efectos biológicos se dan entre las poblaciones de especies animales que utilizan el magnetismo terrestre como guía para sus migraciones.
Los daños materiales y biológicos a consecuencia de los eventos solares intensos y geoefectivos se tratan de evitar o minimizar a través de la protección de los sistemas tecnológicos y biológicos y a través de la anticipación mediante la predicción de dichos sucesos. Para ello es necesario comprender la evolución del sistema Sol-magnetosfera- Tierra.