jueves, junio 24, 2010

El Sol y la CFE (2 de 2)

La bosta previa nos quedamos en que íbamos a abordar las Emisiones de Masa Coronarias del Sol o CME.

Bien, ya sabemos algo de lo que pasa cuando una llamarada solar surge. La erupción de materia y energía sale expulsada al espacio, pero también cae una buena parte al suelo. A la superficie solar.

Eso genera una onda sísmica decenas de miles de veces más intensa que el peor de los terremotos en nuestro planeta. Las líneas de fuerza de los campos magnéticos que están en la onda sísmica reciben una enorme cantidad de energía, a veces, la suficiente para que se interrumpan y reconecten, en una región creciente de la superficie solar.

Cuando esto ocurre, la materia que estaba contenida por los campos magnéticos está súbitamente libre de expandirse. En vez de salir expulsada en una sola llamarada, toda esa materia hace erupción en una CME (no obstante, no es necesaria, una llamarada previa para que haya una CME, la tensión entre las líneas de fuerza de varios campos magnéticos en una región muy grande puede crecer al punto de ruptura y generar una CME, o varias).

Y a diferencia de una llamarada que sólo afecta un área pequeña del Sol, una CME involucra un área gigantesca. Si las llamaradas son como tornados, las CME serían como huracanes.

Tenemos entonces que el Sol envía de sopetón al espacio unos centenares de miles de millones de toneladas de materia a millones de kilometros por hora, acelerando las partículas que se encuentra en su camino (que son parte del viento solar). A veces esa erupción no le atina a la Tierra, pero otras veces, como tsunami, puede ir derechito a ella.

Bien, como el Sol, la Tierra también tiene un campo magnético (quizá producto del metal y piedras derretidos circulando en su interior). Además de servirnos para encontrar el norte con una brújula, el campo magnético terrestre nos protege de algunos de los efectos más severos de los escupitajos que nos avienta el Sol y mantiene la atmósfera en su sitio impidiendo que el constante viento solar la erosione, dejándonos tan estériles como Marte.

Así que la magnetósfera terrestre nos protege. Casi siempre.

Cuando una CME alcanza la Tierra, interactúa con su campo magnético puede llegar a modificar sus líneas de fuerza. Cuando éstas se reconectan liberan mucha energía. Partículas subatómicas aceleradas por la magnetósfera terrestre entran a la atmósfera, ionizando las moléculas del aire, quitándole electrones a los átomos. Cuando estos electrones se recombinan con óxigeno y nitrógeno emiten luz roja y verde. Dependiendo del hemisferio donde nos hallemos, esas luces serían una aurora boreal o una aurora austral.

Por ejemplo, la llamarada solar de 1859 dió origen a un CME masivo que causó auroras que se veían en Puerto Rico.

Bueno, las CMEs no nada más sirven para dar un espectáculo de luces, también alteran significativamente la magnetósfera terrestre. Recuerden otra vez sus clases de física de la secundaria. ¿Qué ocurre cuando un campo magnético cambia de intensidad rápidamente? Exacto. Se genera una corriente eléctrica.

Y cualquier conductor cercano que no esté blindado va a tener un aumento súbito de corriente eléctrica. Como las líneas de transmisión eléctrica, por ejemplo.

Ahora regresemos a la anécdota que contaba del cable fundido. El calor que la fundió se debió a una sobrecarga. Demasiados electrones fluyendo por un conductor que no está diseñado para una carga tan grande. Resultado: el cable se sobrecalienta, se funde y deja de conducir electricidad.

Pues bien, tenemos por un lado una demanda de electricidad industrial y doméstica creciente y por otro corrientes eléctricas debidas a la ionización de la atmósfera y a la magnetósfera terrestre cambiante.

¿Qué creen que va a pasar entonces en una red de transmisión eléctrica frágil y a punto de alcanzar su máxima capacidad?

Sí. Sobrecarga, que además de fundir cables podría desbaratar transformadores (aparatos muy costosos que convierten las corrientes de alto voltaje en bajo para que puedas usarlas en tu casa).

Ahora bien no es para que se tiren por un barranco de la desesperación. La humanidad ya ha pasado antes por esto.

El 6 de marzo de 1989, la Región Activa 5395, un grupo de manchas solares cuyo tamaño era del diámetro de la Tierra, produjeron 200 llamaradas solares. Poco después se detectaron 36, si leyeron bien, 36 CMEs eruptando del Sol.

Algunos efectos: un fabricante de microchips paró operaciones temporalmente. Las brújulas apuntaban el norte para otro lado, algunos satélites perdieron altitud y algunos quedaron fritos.

Hubo sin embargo otros efectos más desastrosos. El 13 de marzo, una vasta corriente inducida geomagnéticamente provocó fluctuaciones de voltaje (una pesadilla para cualquier ingeniero eléctrico) que causaron problemas en todo el planeta.

Por ejemplo, en Nueva Jersey la corriente inducida voló un transformador de una planta generadora. Costó millones de dólares repararlo y 6 semanas.

En Quebec, la corriente apagó una planta generadora. La súbita pérdida de potencia colapsó la red eléctrica. Todavía en invierno, 6 millones de canadienses se quedaron sin electricidad. Tomó varios días poner en funcionamiento la red eléctrica.

Hay formas de mitigar estos efectos. Algunos se mencionan en la nota del periódico de la bosta previa y consisten en robustecer las redes de distribución y transmisión eléctrica y contar con alarmas tempranas (las CMEs viajan rápido pero no a la velocidad de la luz) que nos permitieran implementar apagones controlados que mantengan a plantas generadoras, conductores y transformadores a salvo.

Y lo más importante, seguir estudiando al Sol y el clima espacial pues aún ignoramos muchas cosas que podrían servirnos para mitigar sus peores efectos.

Ahora bien ¿qué tiene que ver la Comisión Federal de Electricidad en todo esto?

La torpeza que tiene esa empresa "de clase mundial" para encontrar un cable fundido en una sola colonia, como conté, podría no ser la norma con la que arregla las broncas que se le presentan, pero si lo es, ya me imagino el desmadre que se va armar si el Sol nos avienta CMEs que tumben una parte significativa de la red eléctrica nacional.

Por lo mientras sugiero que tengan velas a la mano y varios libros.

Fuente:
Todo el rollo del Sol provino de Death From the Skies de Phil Plait.

4 comentarios :

Viejo Verde en Sodoma dijo...

Por fortuna los zánganos de luz y fuerza no parasitaban en todo el país.
Si el sol quiere dar problemas hacemos plantones, tomamos vialidades y organizamos una huelga de hambre en relevos.

Pereque dijo...

¡No, mis chelas!

Muy buen resumen.

No importa si la CFE es realmente una "empresa de clase mundial": es un hecho que hay suficientes inútiles hacia el extremo izquierdo de la curva gaussiana que modela a los empleados de dicha paraestatal, y en la curva que representa a las cuadrillas de la CFE debe haber varias hacia el extremo izquierdo que tengan un montón de inútiles (como la de Cuernavaca). Así que si una EMC le pega al país, es inevitable que haya al menos algunas regiones que se queden sin luz durante días o semanas.

¡Mis chelas!

ldecaso dijo...

Muy bueno el resumen, en verdad la explicaciones acerca de procesos magnéticos en el Sol siempre son bastante complejas y obscuras, y has logrado hacer un texto bastante claro y coherente. Hay un fenómeno físico asombrosisimo en los plasmas con conductividad casi infinita como el del Sol que hace todos estos desaguisados posibles, las lineas de campo´magnético están "congeladas" en el plasma, es decir, este viaja con todo y su campo hasta las meras narices de la Tierra, e interactua de varias maneras con la magnetosfera terrestre. Este fenomeno lo formalizó Hannes Alfvén en su teorema, (Teorema de Alfvén). Este cuate fue premo Nobel de Física, además de que desarrolló una formalización para el estudio de plasmas infinitamente conductores, la magnetohidrodinámica. también se le ocurrió una teoria alternativa al big bang.

Gndrix dijo...

Faltaron dibujitos.