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Los Fundamentos:
El Ciclo Solar
El ciclo solar es un cambio periódico de aproximadamente 11 años en la actividad de las manchas solares del Sol, medido por la variación en el número de manchas solares observadas. Los seres humanos utilizaron telescopios para observar las manchas solares y los ciclos solares desde el siglo XVII; sin embargo, los satélites de la NOAA y la NASA son ahora los principales instrumentos que utilizan los cientÃficos para estudiar el Sol. El Sol acaba de finalizar su 24 ° ciclo solar en 2020 y ahora está entrando en el ciclo solar 25.
Manchas solares
Las manchas solares son áreas más pequeñas de fuerzas magnéticas particularmente fuertes en la superficie del Sol que aparecen como manchas más oscuras porque son más frías. Durante el máximo solar, hay una gran cantidad de manchas solares, y durante el mínimo solar, hay un número bajo. Las manchas solares aparecen en una amplia variedad de figuras y formas. También pueden cambiar de tamaño y figura y pueden durar unas pocas horas hasta días e incluso meses. Obtenga más información sobre las manchas solares y su conexión con el ciclo solar.
El Clima Espacial
Cuando las tormentas en el espacio exterior ocurren cerca de la Tierra o en la atmósfera superior de la Tierra, lo llamamos clima espacial. En lugar del clima más comúnmente conocido dentro de nuestra atmósfera (lluvia, nieve, calor, viento, etc.), el clima espacial se origina en el Sol. Viene en forma de tormentas solares y tormentas geomagnéticas, que ocurren en la atmósfera superior de la Tierra, causadas por perturbaciones en el Sol. Aprenda más sobre el clima espacial.
El clima espacial puede afectar:
- Aviación
- Redes eléctricas
- Sistemas de posicionamiento global (GPS)
- Comunicaciones por radio
- Comunicaciones por satélite
Viento solar
El viento solar es una corriente continua de partículas, principalmente protones y electrones en un estado conocido como plasma, que fluye hacia afuera del Sol. Los vientos solares de alta velocidad traen tormentas geomagnéticas, mientras que los vientos de baja velocidad traen un clima espacial tranquilo. Pronosticar el viento solar es fundamental para desarrollar pronósticos del clima espacial y sus impactos en la Tierra.
Magnetosfera
El campo magnético que rodea la Tierra se conoce como su magnetosfera. Esta envoltura protectora protege la superficie de la Tierra del constante viento solar que golpea nuestro planeta y nos protege de la mayor parte del clima espacial.
Erupciones solares
Las erupciones solares son erupciones grandes de radiación electromagnética que ocurren cerca de las manchas solares, generalmente en la línea divisoria entre áreas de campos magnéticos dirigidos de manera opuesta. Estas explosiones repentinas de energía electromagnética viajan a la velocidad de la luz y pueden durar de minutos a horas.
Eyección de masa coronal
Las eyecciones de masa coronal (conocidas como CME por sus siglas en inglés) son grandes nubes de plasma y campo magnético lanzadas al espacio desde el sol. El material expulsado puede viajar a un millón o más de millas por hora (500 km / segundo). Las CME rápidas ocurren con mayor frecuencia cerca del pico del ciclo solar de 11 años y pueden desencadenar importantes perturbaciones en la magnetosfera de la Tierra. El Sol puede expulsar materia en cualquier dirección, por lo que solo algunas de las CME se encontrarán con la Tierra.
Nota:Las erupciones solares y las CME son las "explosiones" más grandes y violentas de nuestro sistema solar, que liberan el poder de alrededor de un billón de bombas de hidrógeno, pero no son lo mismo. Una analogía útil es imaginar el disparo de un cañón. Una llamarada solar es como el destello de un disparo de un cañón, que se puede ver en cualquier lugar cercano. El CME es como la bala de cañón, impulsada hacia adelante en una sola dirección y afectando un área dirigida.
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¿Sabías?
En el 2013, un estudio de Lloyds of London predijo que las tormentas climáticas espaciales más extremas podrían afectar entre 20 y 40 millones de personas en los EE. UU. Y causar hasta $2.6 trillones en daños, y la recuperación demoraría hasta dos años.
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Acrónimos Importantes: Pronósticos Solares y Satélites
SWPC :NOAA's SWPC (Space Weather Prediction Center / El Centro de Predicción del Clima Espacial) es la fuente oficial de pronósticos del clima espacial para los Estados Unidos. SWPC pronostica tormentas solares, al igual que nuestras oficinas del Servicio Meteorológico Nacional pronostica el tiempo aquí en la Tierra. Los pronosticadores del SWPC utilizan instrumentos basados en la Tierra y satélites para monitorear las regiones activas del Sol en busca de cambios y emitir vigilancia, advertencias y alertas de eventos espaciales peligrosos. Al igual que existen categorías que se utilizan para clasificar los huracanes, también existen escalas meteorológicas espaciales para comunicar la gravedad de las tormentas solares. Para predecir estas tormentas, los pronosticadores del SWPC observan al Sol en busca de erupciones solares y eyecciones de masa coronal.
DSCOVR : (Deep Space Climate Observatory / Observatorio del Clima del Espacio Profundo) de la NOAA es observatorio espacial que mantiene las capacidades de monitoreo del viento solar en tiempo real de la nación. Lanzado en el 2015, DSCOVR orbita a aproximadamente un millón de millas de la Tierra, lo que permite que el viento solar alcance DSCOVR aproximadamente una hora antes de golpear la Tierra. Desde esta posición, DSCOVR tÃpicamente podrá proveer advertencia de 15 a 60 minutos antes de que unao eyección de masa coronal (o CME), con el potencial de interrumpir las principales redes eléctricas, telecomunicaciones, la aviación y el GPS, llegue a la Tierra.
Consulte esta hoja de informativa de DSCOVR.
GOES-R : La serie de satélites ambientales operacionales geoestacionarios avanzados de la NOAA (GOES-16 y GOES-17) son los principales satélites meteorológicos de la NOAA; sin embargo, también llevan instrumentos que monitorean el Sol y observan partículas energéticas y campos magnéticos. Estos instrumentos se conocen como Generador de Imágenes Solar Ultravioleta (SUVI) y Sensores de Irradiancia de Rayos X y Ultravioleta Extrema (EXIS), y proveen información crucial que se utiliza en alertas y advertencias del clima espacial.
Consulte esta hoja informativa sobre la energía solar del GOES-R
COSMIC-2 : Esta misión entre los EE. UU. y Taiwán se lanzó en el 2019 y está compuesta por una flota de seis pequeños satélites que monitorean la atmósfera y la ionosfera de la Tierra. Los datos son recopilados por los satélites a través de un proceso llamado radio ocultación. Debido a que este proceso depende de medir los cambios en las señales de radio a medida que atraviesan la atmósfera, esto permite a los cientÃficos determinar la temperatura y la humedad en la atmósfera de la Tierra, asà como los efectos de las tormentas solares en la ionosfera.
SWFO-L1 : Cuando se lance en el 2024, el Space Weather Follow-On (SWFO) L-1, será el primer observatorio satelital de la NOAA dedicado exclusivamente al clima espacial. Estará equipado con instrumentos que muestrearán el viento solar, proveerá imágenes de eyecciones de masa coronal y va a monitorear otras actividades extremas del Sol con más detalle que antes. SWFO-L1, que orbitará aproximadamente a un millón de millas de la Tierra hacia el Sol, continuará y mejorará el servicio de monitoreo de observación del DSCOVR de NOAA.
Obtenga más información sobre SWFO-L1.
Video Links (Enlaces de Video):
- An Introduction to Space Weather and the Space Weather Prediction Center (Introducción al clima espacial y al Centro de predicción del clima espacial)
- Space Weather Impacts: Power (Impactos del clima espacial: Redes Eléctricas)
- Space Weather Impacts: Communications (Impactos del clima espacial: Comunicaciones)
- Space Weather Impacts: GPS (Impactos del clima espacial: GPS)
- Deep Space Climate Observatory Satellite (DSCOVR) (Satelite de Observatorio del Clima del Espacio Profundo (DSCOVR))
- How GOES-R and DSCOVR Work Together (Como funcionan juntos GOES-R y DSCOVR)