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Manel Perucho Pla, Universitat de València

En septiembre de 1859 hubo auroras boreales en Roma, La Habana, Hawái o Menorca. Los cables de telégrafo de Norteamérica sufrieron cortocircuitos que causaron choques eléctricos a operarios. La causa fue una tormenta geomagnética de alta intensidad producida por una eyección de masa de la corona del Sol, el evento Carrington, conocido por el nombre del astrónomo británico Richard C. Carrington, que la observó y describió.

En los últimos meses, nuestro planeta ha recibido diferentes lluvias de partículas cargadas provenientes del Sol. La consecuencia más conocida de estos eventos son las auroras boreales. Pero la última, en mayo, fue probablemente la causa de la interrupción momentánea de mi radio mientras escuchaba un partido del Valencia FC (en nomenclatura original). Las interrupciones de las comunicaciones que pueden producirse son asuntos menores si las comparamos con los efectos que podrían llegar a generar.

¿Qué tiene que ver una taza de café caliente con una estrella?

En el seno de las estrellas, la energía generada en sus núcleos mediante la fusión nuclear se propaga hacia la superficie mediante la transferencia radiativa y la convección. En la transferencia radiativa, los fotones (paquetes de energía) depositan su energía a medida que interactúan con la materia de la estrella. En la convección, las diferencias de temperatura entre capas inducen un movimiento de materia caliente hacia las regiones superiores, más frías, y a la inversa, como en una taza de café caliente.

Sin embargo, en las estrellas participa otro elemento: su campo magnético. Aunque a gran escala el campo se puede describir matemáticamente de forma sencilla, a pequeña escala los movimientos convectivos y de rotación generan una estructura complicada. En estrellas como el Sol esto implica la llegada a la superficie de pequeños (y sin embargo con extensiones superiores a la de nuestro planeta) grumos de gas y campo magnético, como burbujas en un líquido hirviendo.

Un imán dentro del Sol que dispara partículas hacia la Tierra

El campo magnético se acumula en estas regiones y, así, se detiene la convección y enfría, lo que explica que aparezcan las manchas solares en la fotosfera solar (la superficie desde la que se emite la luz del Sol).

Si el campo acumulado se eleva hasta interaccionar con el campo de la corona solar (la región visible en un eclipse, muy diluida y con temperaturas de millones de grados Kelvin), la interacción de líneas con polaridades opuestas puede generar un proceso llamado 'reconexión magnética': el campo se reconfigura y, además, se genera una intensa producción energética. Este proceso también se puede dar si la línea de campo magnético en elevación, con forma de arco, se pinza y las polaridades opuestas de ambos lados del arco entran en contacto.

Si esto ocurre, las partículas que haya por la zona ganan energía y la radian, produciendo una llamarada de emisión cuya intensidad depende de la liberada en la reconexión.

En los casos más extremos puede llegar a ser de un 2% o 3% de la luminosidad del Sol. Además, la llamarada puede ir acompañada de una eyección de partículas, llamada eyección de masa coronal, principalmente en estos casos más energéticos.

Estas partículas alcanzan energías superiores a la asociada a su masa en reposo (m·c²) y, si son lanzadas en la dirección de nuestro planeta, llegan aproximadamente un cuarto de hora después. No está mal, si lo comparamos con los ocho minutos necesarios para que la luz atraviese esa misma distancia. Otro grupo de partículas, más numeroso y menos energético, llega entre uno y cuatro días después.

¿Qué ocurre cuando la tormenta solar llega a nuestro planeta?

Al llegar a nuestro planeta, las partículas más energéticas pueden afectar a la ionosfera y alterar su campo magnético y las comunicaciones, dado que esta capa atmosférica es fundamental para las comunicaciones con ondas de radio. Además, pueden afectar a los satélites, así como la resolución del sistema GPS.

Las partículas menos energéticas son desviadas hacia los polos por el campo magnético de la Tierra y generan las auroras boreales. Un bonito espectáculo que podría tener otra cara, no tan amable, en llamaradas intensas, como la alteración de campos magnéticos a escala local y la generación de corrientes eléctricas en medios conductores.

Algunos eventos recientes han provocado daños en las redes eléctricas, apagones o afectación del tráfico aéreo, principalmente en regiones septentrionales, como Quebec o los países escandinavos. Los gobiernos de estos países o la UE piden informes a grupos de expertos para saber sus consecuencias y tomar medidas.

Las estrellas pequeñas no son inofensivas

En estrellas de masa más baja que el Sol, estos eventos pueden ser más frecuentes y energéticos. Incluso pueden superar el brillo de la estrella durante unos minutos. Se trata de estrellas en las que la convección domina el transporte de energía desde los núcleos y con rotación rápida, los ingredientes básicos que alteran el campo magnético a escala local.

Teniendo en cuenta que la zona de habitabilidad se encuentra más cerca del astro que en nuestro Sistema Solar, por tratarse de estrellas más pequeñas y menos luminosas, los planetas que pueda haber deben sufrir un bombardeo de partículas y radiación que podría alterar significativamente las posibilidades de hospedar vida en la superficie.

Las observaciones del telescopio espacial Kepler han permitido derivar, partiendo de observaciones de 83 000 estrellas, que la frecuencia de las llamadas superllamaradas en estrellas como el Sol es de un caso cada tres o cuatrocientos años. Estos casos pueden llegar a emisiones de energía miles de veces superiores a las llamaradas típicas y, aunque no sabemos si el Sol puede producir, la sola posibilidad que pueda ocurrir debería hacernos dedicar tiempo y recursos a la prevención de los efectos que podría tener en nuestro planeta y en una vida tan dependiente de la electrónica y las comunicaciones como la nuestra.

Manel Perucho Pla, Astrofísica relativista i d'altes energies, Universitat de València

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el original.