¿Qué parte de la tierra sería la más segura en caso de una gran llamarada solar?
¿Será cerca del ecuador o algo así?
Solo para confirmar que CuriousOne tiene razón con respecto al daño por radiación directa a su cuerpo.
Las erupciones solares son explosiones gigantescas asociadas con las manchas solares, causadas por la liberación repentina de energía a partir de "giros" en el campo magnético del sol. Son ráfagas intensas de radiación que pueden durar desde minutos hasta horas. Las erupciones solares y las CME no representan una amenaza directa para los humanos: la atmósfera de la Tierra nos protege de la radiación del clima espacial. (Si un astronauta en el espacio es bombardeado con partículas de alta energía de una CME, él o ella podría resultar gravemente herido o morir. Pero la mayoría de nosotros no tendremos que preocuparnos por esa situación). Sin embargo, podríamos sentirnos los efectos de las CME indirectamente, a través de las interrupciones en nuestra tecnología, algunas de las cuales podrían tener efectos devastadores y persistentes en la civilización.
Como ejemplo de esto, podría leer Quebec Blackout y, a medida que nos volvemos más dependientes de los satélites, dedicamos muchos esfuerzos a endurecer sus componentes electrónicos contra la radiación. También tratamos de predecir el clima solar, para que podamos apagar las cosas antes de que nos afecte la llamarada.
Sin embargo, teniendo en cuenta lo que aprendí de los comentarios de @RobJefferies a continuación, su mejor oportunidad de minimizar los efectos indirectos es, como dice en su publicación, cerca del ecuador.
Hay una diferencia entre una llamarada solar y los fenómenos que causan cosas como el apagón de Quebec de 1989 y/o el apagón de Nueva York de la década de 1970 (creo que fue en 1972, pero no lo recuerdo). Estos últimos fenómenos se denominan eyecciones de masa coronal (CME) porque en realidad involucran grandes cantidades (es decir, más de miles de millones de toneladas) de materia (en forma de plasma ) para abandonar el sol.
Una llamarada solar se describe realmente por el aumento repentino de los rayos X de una pequeña región en la corona solar. Pueden producir corrientes de partículas de alta energía, llamadas partículas de energía solar o SEP (las CME también pueden producir SEP), pero estas son corrientes de partículas alineadas con campos magnéticos que se propagan alejándose del sol. Pueden tener energías de hasta ~GeV para iones y varios ~MeV para electrones, pero rara vez más. La atmósfera de la Tierra hace un gran trabajo al proteger gran parte de esto y el campo magnético circundante también ayuda a "desviar" algunas de las partículas incidentes.
Una CME, por otro lado, se expande casi tan rápido como se propaga, lo que significa que su radio de curvatura en el momento en que llegan a la Tierra es de casi 1 UA . Son, en efecto, un gran "pistón magnético" (a veces llamado nube magnética o cuerda de flujo, etc.) que acumula plasma en su borde de ataque y puede producir ondas de choque bastante fuertes sin colisión . La orientación del campo magnético del pistón magnético es muy importante, ya que su orientación relativa al campo magnético de la Tierra puede resultar en una pequeña respuesta auroral o en una gran tormenta geomagnética .
¿Qué parte de la tierra sería la más segura en caso de una gran llamarada solar?
En cuanto a evitar apagones eléctricos debido a corrientes inducidas por tierra , las latitudes más bajas son la mejor opción (es decir, cerca del ecuador geográfico... al menos por ahora). En general, las latitudes más altas se ven más afectadas por las perturbaciones geomagnéticas. Escribí una respuesta más detallada sobre cómo se ve afectada la Tierra en https://physics.stackexchange.com/a/214509/59023 .
Escribí otra respuesta a una pregunta similar en https://physics.stackexchange.com/a/149199/59023 que explica la baja probabilidad de que cualquier daño físico sufra un individuo o incluso la mayoría de las redes eléctricas. La forma en que se ensamblan y operan la mayoría de las redes, si un transformador importante falla, generalmente hace que toda la red se apague y se reinicie, lo que evitaría (o al menos retardaría) la desaparición de otros transformadores. Por lo tanto, la mayoría de las redes eléctricas no corren un peligro tremendo, pero esa no es razón para ser perezoso o descuidado con tales cosas. No hemos tenido un evento similar al de Carrington desde al menos la década de 1970, por lo que no está claro cómo pueden responder algunos de nuestros sistemas electrónicos más nuevos.
Las naves espaciales (SC) sufren varios efectos causados directamente por erupciones solares y/o CME. Dado que los SC no están conectados a la Tierra, no tienen una conexión a tierra eléctrica efectiva para que puedan cargarse, como se explica en este documento arXiv 0906.3884 . Cuando se exponen a la luz solar, a menudo se cargan positivamente porque la emisión de fotoelectrones generalmente domina las corrientes térmicas del plasma de electrones de fondo. Sin embargo, si el SC está, digamos, detrás de la Tierra, entonces puede tener una carga negativa.
Durante fuertes tormentas geomagnéticas, hay grandes entradas de partículas de alta energía desde la cola geomagnética. Los radios de giro más pequeños y las velocidades térmicas más altas dan como resultado una fracción mayor de electrones que los iones que golpean un SC en la sombra de la Tierra. El resultado es que el SC puede cargarse muy negativamente, en algunos casos hasta varios kilovoltios. Ha habido informes de arcos eléctricos resultantes de cargas tan altas combinadas con los numerosos bordes afilados en muchos autobuses SC. Todavía se debate (por razones de seguro, no científicas) si alguna nave espacial ha sido "matada" por tales eventos de carga.
En cuanto a los astronautas, podrían estar en problemas. Los cinturones de radiación de la Tierra también aumentan durante las tormentas geomagnéticas y la estación espacial internacional (ISS) a menudo atraviesa regiones del cinturón interior. Durante fuertes tormentas, gran parte de la órbita de la ISS puede quedar envuelta en el cinturón interior, que se compone principalmente de protones con energías de hasta >100 MeV. El blindaje de la ISS está hecho para protones generalmente por debajo de ~50 MeV, pero discutir las dosis de radiación podría llenar varias páginas más.
Los astronautas también están expuestos, si están en el lado diurno, a los SEP que mencioné anteriormente. Esos pueden ser de hasta ~GeV y también pueden estar hechos de neutrones, lo que puede ser peor de varias maneras (en cuanto a la radiación). Por lo tanto, los astronautas generalmente están expuestos a mucha más radiación que cualquiera que permanezca en la Tierra (excepto quizás las personas que trabajan cerca de materiales radiactivos).
curioso