Documentar episodios del fenómeno de hace miles de años puede ayudarnos a predecir tormentas solares dañinas en el futuro.
© Cortesía de la Biblioteca Nacional de la Dieta.Un dibujo de la aurora observada desde Nagoya, Japón, el 17 de septiembre de 1770. La descripción escrita también señala su intensidad: « tan brillante como una noche de luna llena ». MS Special 7-59, Biblioteca Nacional de la Dieta, ff. 6b-7a (en Nagoya).
El historiador de Shingu, ciudad situada 80 millas al sur de Kioto, en Wakayama, señaló que también se había visto «vapor rojo» en el cielo del norte 90 años antes, en septiembre de 1770. Los informes de aquel acontecimiento también planteaban la hipótesis de que la extraña luz era el resultado de incendios lejanos, aunque también aparecieron otros efectos inusuales. Un relato señalaba que «aparecieron rayas blancas como varillas dentro de un intenso vapor rojo», que cubría la mitad del cielo. Algunas personas temieron que se acabara el mundo. Dedicaron danzas divinas y rezaron a Buda mientras las misteriosas luces surcaban el cielo, según otro relato.
Hoy en día, los científicos saben que estas aterradoras visiones eran auroras. Cuando se ven en el cielo septentrional, el efecto también se conoce como luces del norte o aurora boreal. El fenómeno es el resultado de partículas cargadas procedentes del Sol o de otras estrellas similares que descienden por las líneas del campo magnético de la Tierra e interactúan con los gases de nuestra atmósfera. La luz verde y roja es emitida por la interacción con el oxígeno; la azul y púrpura por el nitrógeno.
Por lo general, estos espectáculos de luz sólo son visibles en los polos, pero durante las tormentas geomagnéticas severas, la aurora puede verse más cerca del ecuador. Esta mayor visibilidad es un indicador clave de la intensidad de la actividad solar. Durante los eventos de 1770 y 1859, las luces se vieron en todo el mundo y en latitudes excepcionalmente bajas. Aunque las descripciones de estos eventos procedentes de Europa y América se habían estudiado ampliamente, se habían analizado menos los registros similares de los archivos de Asia Oriental.
© Hisashi Hayakawa, Kiyomi Iwahashi, et al.Localizaciones de las observaciones de auroras durante los días 16-18 de septiembre de 1770. Según el modelo histórico de campo magnético GUFM1, el polo norte magnético se encontraba en 1770 a N 79fdg8, E 303fdg4. La fecha, el color, el término, la dirección, la duración, el lugar de observación, la coordenada geográfica, la latitud geomagnética y la bibliografía de cada registro se resumen en las tablas del Apéndice.
La tormenta solar de 1859, que duró varios días, es la más grave observada en la era moderna; dañó los cables telegráficos de la Tierra, provocando incendios en las oficinas de telégrafos y provocando descargas eléctricas en los operadores. La aurora fue visible incluso en lugares de baja latitud como las Bahamas y Hawai.
Comentario: Más información sobre el evento Carrington:
Los daños de una tormenta solar de esta magnitud tendrían hoy resultados mucho más desastrosos, ya que los sistemas electrónicos han proliferado desde el siglo XIX. Las tormentas eléctricas pueden provocar cortocircuitos en la red eléctrica, como ocurrió en Quebec en 1989, cuando millones de personas se quedaron sin electricidad en el frío final del invierno. Jaymie Matthews, astrónomo emérito de la Universidad de Columbia Británica, afirma que los satélites, las redes de comunicaciones y la red eléctrica podrían quedar destruidos por una tormenta de la magnitud de la de 1859. «Si ocurriera en invierno, no habría electricidad y pasaría mucho tiempo hasta que se recuperara», afirma.
Advierte de la posibilidad de que se produzcan víctimas en masa debido a la pérdida de la energía utilizada para la calefacción y la refrigeración de alimentos, y afirma que restablecer las redes que suministran energía podría llevar meses. Una agencia ha calculado que el coste de las interrupciones y reparaciones tras una tormenta tan grave podría alcanzar los 2 billones de dólares.
Aunque ahora sabemos que el mundo no se acabará cuando el cielo emita luz roja o verde, necesitamos una preparación adecuada para proteger la infraestructura electrónica que se ha hecho necesaria para sustentar la vida humana en la Tierra. Matthews y otros sugieren crear sistemas más robustos que cuenten con múltiples respaldos ya instalados, lo que podría garantizar la disponibilidad inmediata de alternativas en caso de daños o destrucción.
© VCG / VCG via Getty ImagesUna aurora roja y verde ilumina el cielo nocturno de China el 1 de diciembre de 2023.
Hayakawa estuvo de acuerdo con Tamazawa en que podría ser posible encontrar tales registros, y se interesó porque el tema se acercaba a la investigación que originalmente había esperado llevar a cabo durante sus estudios de posgrado en humanidades. Quería «estudiar la variabilidad medioambiental del pasado utilizando registros históricos», pero un profesor se lo desaconsejó.
La pareja se puso manos a la obra y su investigación se vio facilitada por un importante avance realizado por otra científica japonesa en 2012: La física Fusa Miyake descubrió que las superllamaradas dejaban huellas fechables en los anillos de los árboles. Durante un fenómeno meteorológico espacial, la Tierra es bombardeada con rayos cósmicos, que producen isótopos radiactivos como el carbono 14 cuando llegan a la atmósfera del planeta. Los árboles lo absorben como parte del proceso de fotosíntesis, incrustando el material radiactivo en una cronología anual. Desde entonces, los investigadores han identificado diez grandes picos de carbono 14, conocidos ahora como eventos Miyake, en las cronologías de los anillos de los árboles.
El astrónomo y el historiador buscaron pruebas observacionales de uno de estos eventos en el registro histórico. Hayakawa recurrió al Songshi, una crónica histórica china de la dinastía Song que incluye una sección sobre observaciones astronómicas realizadas entre los años 960 y 1279 d.C. Investigaciones anteriores habían relacionado varias descripciones de «vapor», «nube» y «luz» con las auroras. Al revisar y acotar estas referencias, aparecieron 193 posibles referencias a las auroras en el Songshi.
En una investigación en curso, Hayakawa, Tamazawa y su frecuente colaborador Hiroaki Isobe, físico solar, ampliaron la búsqueda. Revisaron los registros relacionados con las tormentas solares observadas en los sucesos de 1770 y 1859 descritos anteriormente, y se sumergieron aún más en el pasado. Desde entonces han consultado antiguos informes astronómicos babilónicos con la ayuda de estudiosos de Oriente Próximo y han descubierto posibles descripciones de auroras que se remontan al año 652 a.C. Han ampliado su investigación para incluir otros descriptores, como «arco iris inusuales» o «arco iris blancos». Isobe explica que, con el crecimiento de la alfabetización en Japón durante el periodo Edo, aumentó el número de diaristas privados. Sin embargo, como estos observadores a menudo no estaban familiarizados con los textos clásicos que habían descrito previamente las auroras, estos cronistas utilizaron una mayor variedad de términos descriptivos para referirse al mismo fenómeno, lo que a su vez proporciona a los científicos contemporáneos más pistas sobre las auroras.
Desde entonces, Hayakawa y Tamazawa han completado sus estudios de postgrado y han continuado su investigación interdisciplinar. Más recientemente, Hayakawa, en colaboración con el investigador independiente Marinus Anthony van der Sluijs, ha identificado la primera aurora candidata conocida en los Anales del Bambú chinos, que datan del siglo X a.C. y preceden en tres siglos a los ejemplos identificados anteriormente.
Los datos registrados por los observadores históricos son cruciales para comprender mejor el ciclo solar. Utilizar estos datos para crear modelos de actividad futura puede ayudar en las predicciones, pero, como sostiene Matthews, seguimos necesitando preparativos más sólidos para proteger nuestra infraestructura electrónica en caso de que una de estas tormentas masivas vuelva a alcanzar la Tierra.
Mientras tanto, las observaciones históricas desenterradas por investigadores como Hayakawa y Tamazawa nos ayudarán a comprender qué hace el Sol a largo plazo, según Leif Svalgaard, físico solar de la Universidad de Stanford. «Como siempre, el pasado es la clave del presente (y del futuro)», escribe en un correo electrónico. «Necesitamos saber si lo que observamos ahora es inusual o sólo es el Sol haciendo lo suyo».
Comentarios del Lector
a nuestro Boletín