La tormenta solar más grande de la historia, el evento Carrington, fue incluso más grande de lo que pensábamos

Anoche la Tierra experimentó la tormenta geomagnética más fuerte desde 2017, pero fue menor en comparación con la provocada por la tormenta solar más poderosa registrada en 1859, conocida como el Evento Carrington. Ahora sabemos que la alteración del campo magnético de la Tierra durante el Evento Carrington fue incluso mayor de lo estimado anteriormente. Una combinación de rastreo digital moderno y reconstrucción detallada ha extraído registros del campo magnético de la Tierra en ese momento para revelar más de lo que se creía posible. El hallazgo refuerza cuán vulnerable podría ser la sociedad moderna ante una repetición de un evento como este.

El 1 de septiembre de 1859, el Sol arrojó gas electrificado y partículas subatómicas equivalentes a la energía de 10 mil millones de bombas atómicas hacia el planeta, lo que provocó que fallaran las comunicaciones telegráficas, lo que literalmente impactó a los operadores y provocó que los sistemas se incendiaran. Las auroras boreales se registraron en lugares tan al sur como Cuba y Hawaii, lo que permitió a los testigos leer los periódicos únicamente a la luz de las auroras.

Las tormentas solares han ocurrido a lo largo de la existencia de la Tierra. Sin embargo, nuestras estimaciones de escala se basaron en medidas muy indirectas como la presencia de ciertos radioisótopos en los anillos de los árboles. En la historia registrada, los informes de enormes auroras pueden indicar el momento de las tormentas solares, pero son de poca utilidad para estimar el tamaño. En consecuencia, nuestros datos sobre el tamaño que pueden alcanzar las tormentas solares se remontan a menos de dos siglos.

Quiso la casualidad que el evento Carrington, sin duda la tormenta más grande en ese momento, se produjera cuando dicho seguimiento estaba en su infancia. Se ha descubierto que los registros realizados en ese momento contienen más información sobre el Evento de lo que se pensaba, y no es una buena noticia para quienes se preparan para impactos futuros en un mundo más conectado.

Si el evento de Carrington hubiera ocurrido incluso unas décadas después de su fecha real de 1859, habría tenido electricidad y largas líneas ferroviarias para electrificar, no solo telégrafos. Al menos, sin embargo, habríamos conocido mejor su tamaño.

Sin embargo, tanto el observatorio británico de Greenwich como el de Kew tenían magnetogramas. que midió las fluctuaciones en la fuerza y ​​​​la dirección del campo magnético de la Tierra, que posteriormente se demostró que eran principalmente en respuesta a la actividad solar.

Desde 1838, el geomagnetismo local se medía en Greenwich iluminando espejos situados en los extremos de piezas de metal magnetizadas suspendidas para que pudieran oscilar libremente, mientras la luz reflejada caía sobre papel fotosensible. Kew se unió dos años antes de la gran tormenta.

A medida que la actividad solar perturbaba el campo magnético de la Tierra, los imanes se retorcían, provocando que la luz se moviera a través del papel. Cuanto más fuerte era la perturbación, más se desplazaba la luz. El papel estaba montado sobre un tambor que giraba lentamente, similar a los que las películas sobre desastres nos han enseñado a asociar con los sismómetros.

Desafortunadamente, ninguno de los sistemas se había construido en previsión de que el campo geomagnético recibiera un golpe tan fuerte como el que tenía reservado 1859. Como resultado, el metal que sostenía el espejo osciló tan ampliamente que el haz de luz se apagó del papel fotográfico durante 12 horas durante una tormenta magnética que precedió al evento Carrington, y nuevamente durante el evento en sí. Movimientos tan grandes nos dicen que fueron dos incidentes inmensamente fuertes, pero no cuán fuertes.

Es aquí donde la digitalización de los registros de magnetogramas ha demostrado ser una ayuda inesperada. Los registros en papel han sido archivados cuidadosamente y, según un equipo dirigido por el Dr. Ciaran Beggan del Servicio Geológico Británico, “están en relativamente buenas condiciones teniendo en cuenta su antigüedad y la forma de conservación”. Después de extraerlos cuidadosamente de sus encuadernaciones, los registros diarios fueron fotografiados y digitalizados, creando una secuencia continua, en lugar de días desconectados.

Midiendo la velocidad de movimiento de los rayos de luz antes de que salieran del papel y después de regresar, los autores calcularon la velocidad a la que cambiaba el campo, que estimaron en 500 nT/minuto como mínimo. Dado que se espera que las tormentas que ocurren una vez por siglo produzcan cambios de 350 a 400 nT/min en la latitud de Londres, incluso el valor mínimo es extraordinario.

Además del problema de hasta qué punto la luz se desvía del papel, no es fácil traducir los movimientos medidos a las modernas unidades SI. Sin embargo, Beggan y sus coautores han realizado reconstrucciones detalladas utilizando comparaciones entre las dos mediciones para traducir los movimientos en cambios de nanotesla en la intensidad del campo. Los cambios en la orientación del campo son igualmente importantes.

Dos años después del evento Carrington, un artículo científico estimó su fuerza basándose en datos como este y llegó a conclusiones similares. Sin embargo, los astrónomos del siglo XX, al no haber experimentado nada tan grande, concluyeron que las estimaciones originales debían haberlo exagerado.

«Si observamos la tasa de cambio… es al menos 500 nanotesla por minuto, lo que en cierto modo respalda lo que sugerían los artículos originales de 1861», dijo Beggan a New Scientist. «Esto demuestra una vez más que la tormenta Carrington fue un evento extremo».

Las sociedades científicas rivales establecieron estos magnetogramas porque, antes del GPS, el campo magnético de la Tierra era crucial para la navegación. Ya en el siglo XVII, Edmond Halley dirigió viajes para mapear la forma en que cambiaba el campo a través del Océano Atlántico, antes de darse cuenta de que también era necesario tener en cuenta los cambios con el tiempo. Es lamentable que los dos conjuntos de registros que tenemos estuvieran separados por sólo 20 kilómetros (12,4 millas), lo que apenas representa una cobertura global, pero se recopilaron datos más fragmentados de Finlandia, India y Guatemala, entre otros lugares.

El estudio es de acceso abierto en Space Weather.