Las mismas fuerzas que causan auroras pueden dañar redes de energía

Las mismas fuerzas que causan las auroras también causan corrientes que pueden dañar la infraestructura que conduce la electricidad.

En concreto, un trabajo publicado en 'Frontiers in Astronomy and Space Sciences' ha demostrado que el ángulo de impacto de las sacudidas interplanetarias es clave para la fuerza de las corrientes, lo que ofrece una oportunidad para pronosticar sacudidas peligrosas y proteger la infraestructura crítica.

"Las auroras y las corrientes inducidas geomagnéticamente son causadas por factores meteorológicos espaciales similares --explica el doctor Denny Oliveira del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, autor principal del artículo--. La aurora es una advertencia visual que indica que las corrientes eléctricas en el espacio pueden generar estas corrientes inducidas geomagnéticamente en la Tierra".

"La región auroral puede expandirse mucho durante tormentas geomagnéticas severas --agrega--. Por lo general, su límite más al sur está alrededor de las latitudes de 70 grados, pero durante eventos extremos puede descender a 40 grados o incluso más, lo que ciertamente ocurrió durante la tormenta de mayo de 2024, la tormenta más severa de las últimas dos décadas".

Las auroras se producen por dos procesos: o bien las partículas expulsadas del Sol alcanzan el campo magnético de la Tierra y provocan una tormenta geomagnética, o bien choques interplanetarios comprimen el campo magnético de la Tierra. Estos choques también generan corrientes inducidas geomagnéticamente, que pueden dañar la infraestructura que conduce la electricidad. Los choques interplanetarios más potentes implican corrientes y auroras más potentes, pero los choques frecuentes y menos potentes también podrían provocar daños.

"Se podría decir que los efectos nocivos más intensos sobre la infraestructura eléctrica ocurrieron en marzo de 1989, tras una grave tormenta geomagnética: el sistema Hydro-Quebec en Canadá estuvo apagado durante casi nueve horas, dejando a millones de personas sin electricidad --clarifica Oliveira--. Pero los eventos más débiles y frecuentes, como los choques interplanetarios, pueden representar amenazas para los conductores de tierra con el tiempo. Nuestro trabajo muestra que se producen corrientes geoeléctricas considerables con bastante frecuencia después de los choques, y merecen atención".

Se cree que los choques que golpean la Tierra de frente, en lugar de hacerlo en ángulo, inducen corrientes geomagnéticas inducidas más fuertes, porque comprimen más el campo magnético. Los científicos investigaron cómo las corrientes geomagnéticas inducidas se ven afectadas por choques en diferentes ángulos y momentos del día.

Para ello, tomaron una base de datos de choques interplanetarios y la cruzaron con lecturas de corrientes inducidas geomagnéticamente de un gasoducto en Mäntsälä, Finlandia, que generalmente se encuentra en la región auroral durante los períodos de actividad. Para calcular las propiedades de estos choques, como el ángulo y la velocidad, utilizaron datos del campo magnético interplanetario y del viento solar. Los choques se dividieron en tres grupos: choques muy inclinados, choques moderadamente inclinados y choques casi frontales.

Descubrieron que los choques más frontales causan picos más altos en las corrientes inducidas geomagnéticamente tanto inmediatamente después del choque como durante la subtormenta siguiente. Los picos particularmente intensos tuvieron lugar alrededor de la medianoche magnética, cuando el polo norte habría estado entre el sol y Mäntsälä. Las subtormentas localizadas en este momento también causan un brillo auroral sorprendente.

"Las corrientes moderadas ocurren poco después del impacto de la perturbación cuando Mäntsälä está cerca del anochecer, hora local, mientras que las corrientes más intensas ocurren alrededor de la medianoche, hora local", relata Oliveira.

Dado que los ángulos de estos choques se pueden predecir hasta dos horas antes del impacto, esta información podría permitirnos establecer protecciones para las redes eléctricas y otras infraestructuras vulnerables antes de que se produzcan los choques más fuertes y frontales.

"Una cosa que los operadores de infraestructuras eléctricas podrían hacer para proteger sus equipos es gestionar algunos circuitos eléctricos específicos cuando se emite una alerta de choque --sugiere Oliveira--. Esto evitaría que las corrientes inducidas geomagnéticamente reduzcan la vida útil de los equipos".

Sin embargo, los científicos no encontraron correlaciones sólidas entre el ángulo de un choque y el tiempo que tarda en impactar y luego inducir una corriente. Esto puede deberse a que se necesitan más registros de corrientes en diferentes latitudes para investigar este aspecto.

"Los datos actuales se recopilaron solo en un lugar en particular, en concreto, el sistema de gasoductos de Mäntsälä --advierte Oliveira--. Aunque Mäntsälä se encuentra en un lugar crítico, no ofrece una imagen global. Además, en los datos de Mäntsälä faltan varios días en el período investigado, lo que nos obligó a descartar muchos eventos en nuestra base de datos de choques. Sería bueno que las compañías eléctricas de todo el mundo pusieran sus datos a disposición de los científicos para su estudio".