En la noche del 10 de mayo de 2024, el cielo ofreció un espectáculo poco habitual. Las auroras, normalmente confinadas a regiones próximas a los polos, pudieron observarse y fotografiarse desde lugares tan meridionales como España. Aquellas luces eran la manifestación más hermosa de un fenómeno mucho más complejo: una intensa tormenta geomagnética cuyo origen se encontraba a 150 millones de kilómetros, en el Sol.

«Todo empieza en el Sol», explica Joan Miquel Torta, investigador del Observatorio del Ebro y responsable de su línea de Geomagnetismo y Aeronomía. Una tormenta geomagnética es, en sus palabras, «una perturbación del estado natural o habitual del campo magnético de la Tierra».

Nuestro planeta se comporta aproximadamente como un gigantesco imán. Su campo magnético se genera fundamentalmente por el movimiento del material conductor del núcleo externo terrestre. Ese campo cambia muy lentamente con los años, pero sobre él se superponen variaciones mucho más rápidas provocadas por corrientes eléctricas existentes en la ionosfera y la magnetosfera. Cuando la actividad solar altera intensamente esas corrientes, podemos encontrarnos ante una tormenta geomagnética.

El Sol también posee campos magnéticos, pero su comportamiento es mucho más complejo. Está formado por plasma, un gas ionizado en continuo movimiento. En determinadas regiones, las líneas de campo magnético pueden reorganizarse bruscamente y liberar enormes cantidades de energía. El Sol puede entonces expulsar grandes nubes de plasma, las llamadas eyecciones de masa coronal, que se propagan por el espacio a velocidades de cientos e incluso miles de kilómetros por segundo.

Si una de ellas se dirige hacia nosotros, acaba encontrándose con la magnetosfera, la enorme región dominada por el campo magnético terrestre que nos protege del viento solar. La orientación del campo magnético transportado por la nube resulta decisiva. Cuando es favorable, se produce la llamada reconexión magnética, que facilita una intensa transferencia de energía hacia la magnetosfera. Las partículas son canalizadas y algunas terminan alcanzando las regiones polares de la alta atmósfera, donde producen las auroras.

En mayo de 2024 la perturbación fue suficientemente intensa para que la región auroral se extendiera hacia latitudes mucho más bajas de lo habitual. Torta puntualiza, sin embargo, que desde España probablemente no estábamos viendo una aurora exactamente encima de nosotros: gracias a las cámaras actuales pudimos fotografiar fenómenos producidos a gran altura y bastante más al norte.

Pero las auroras son solamente la parte espectacular de la historia. Las rápidas variaciones de las corrientes eléctricas de la magnetosfera y la ionosfera modifican el campo magnético que llega hasta la superficie. Y un campo magnético variable puede inducir un campo eléctrico. Es el principio de inducción electromagnética descubierto por Faraday en el siglo XIX.

La propia Tierra participa en el fenómeno. La conductividad de la corteza y del manto influye en el campo eléctrico generado y, si este encuentra grandes estructuras conductoras —líneas de alta tensión, gasoductos, oleoductos o cables—, puede hacer circular por ellas las llamadas corrientes geomagnéticamente inducidas.

El problema es especialmente importante para los transformadores de las redes eléctricas. Están diseñados para trabajar con corriente alterna, que en Europa oscila a 50 hercios. Las corrientes inducidas por una tormenta geomagnética cambian muchísimo más lentamente y se comportan prácticamente como una corriente continua superpuesta. Esto puede llevar el núcleo magnético del transformador a saturarse durante parte de cada ciclo, generar armónicos, calentamiento e inestabilidades e incluso activar los sistemas de protección.

No es solo una posibilidad teórica. En marzo de 1989, una gran tormenta geomagnética contribuyó al colapso de la red eléctrica de Quebec, dejando a millones de personas sin suministro durante unas nueve horas. Y en 1859, durante la famosa tormenta de Carrington, cuando todavía no existían las actuales redes eléctricas, las corrientes inducidas llegaron a afectar a las líneas telegráficas. Torta recuerda un episodio extraordinario: entre Boston y Portland llegaron a retirar las baterías del telégrafo y pudieron continuar transmitiendo utilizando la propia corriente inducida por la tormenta. «De alguna manera se electrificó la línea de manera natural».

¿Podría suceder algo semejante en España? El riesgo es mucho menor que en las regiones próximas a los polos magnéticos, pero no es nulo. Además, no depende únicamente de la intensidad de la tormenta. La resistividad del terreno desempeña un papel fundamental. El grupo de Torta utiliza modelos tridimensionales de la conductividad de la litosfera ibérica para calcular qué campo eléctrico producirá una determinada perturbación magnética. Después introduce la estructura real de la red, con sus líneas, subestaciones, transformadores y conexiones a tierra.

La tormenta de mayo de 2024 proporcionó una oportunidad excepcional para comprobar esos modelos. Los investigadores pueden medir directamente las variaciones del campo magnético y estimar las corrientes inducidas mediante sensores instalados en transformadores o mediante magnetómetros colocados bajo las líneas de alta tensión. Con dos magnetómetros separados unos cientos de metros pueden aislar el pequeño campo producido por la corriente de la línea y comprobar si coincide con las predicciones.

Esta vigilancia tiene una dificultad añadida: podemos detectar una eyección de masa coronal y saber con uno o varios días de antelación que se dirige hacia nosotros, pero su capacidad real para desencadenar una gran tormenta depende de la orientación de su campo magnético. Las sondas situadas en el punto de Lagrange L1, a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, permiten conocer ese dato cuando la perturbación está ya muy cerca. Entonces pueden quedar apenas entre media hora y una hora para reaccionar.

Comprender estos fenómenos es cada vez más importante porque, como señala Torta, «cada vez somos más vulnerables porque cada vez somos más dependientes» de la tecnología. Redes eléctricas, satélites, posicionamiento, comunicaciones o gasoductos forman parte de una sociedad tecnológica que también está, aunque no siempre seamos conscientes de ello, conectada con la actividad de nuestra estrella.

Y pocos lugares están mejor preparados para estudiar esa relación que el Observatorio del Ebro. Fundado en 1904 para investigar las relaciones entre el Sol y la Tierra, conserva más de un siglo de observaciones. «Tenemos pabellones llenos de registros», cuenta Torta: placas de vidrio, bandas de tinta, registros fotográficos y, actualmente, medidas digitales continuas.

Una memoria excepcional que permite comprender cómo algo que comienza con una erupción en el Sol puede terminar, días después, haciendo circular una corriente eléctrica por un transformador situado en la Tierra.

Os invitamos a escuchar a Joan Miquel Torta Margalef, investigador del Observatorio del Ebro donde dirige
la línea de investigación en Geomagnetismo y Aeronomía.

Referencia:

Análisis de la tormenta geomagnética de Mayo de 2024 en los Observatorios del Ebro y de la Isla Livingston y de las GICs que generó en la red española de transporte eléctrico TORTA, J. Miquel; MARSAL, Santiago; CURTO, Juan J.; CID, Òscar; IBAÑEZ, Miquel; SOLÉ, J. Germán; NÚÑEZ, Alberto