Meteorología espacial para radioaficionados

¡Bienvenidos de nuevo al blog de los telecos! Como regalo de reyes os traigo uno de los artículos que más ganas tenia de escribir y a la vez el que más miedo me daba por complejidad. Y recordar que la radioafición no termina en la antena, empieza a 150 millones de kilómetros.

El ciclo solar

El sol sigue un ciclo de aproximadamente 11 años donde su actividad magnética fluctúa. El indicador más visible es el número de manchas solares, que crece mucho en el máximo del ciclo para volver a mínimos. Actualmente nos encontramos en lo alto del ciclo 25, ya en decadencia. El año pasado ya vimos momentos excelentes de propagación en la banda de 10 metros.

Tipos de eventos

Hay tres fenómenos solares que pueden cambiar la propagación en segundos:

• Llamaradas solares (Flares): Explosiones de luz y rayos X. Viajan a la velocidad de la luz, impactando a la tierra en unos 8 minutos. Pueden causar un “Blackout” de radio total en el lado iluminado de la Tierra, durando desde minutos hasta dos horas. Las hay de diferentes clases, siendo las M y las X las más potentes.
• CME (Eyección de Masa Coronal): Una nube gigante de plasma que viaja más lento que las llamaradas, y que suelen llegar a nuestro planeta entre 1 y 3 días después de ser expulsada del Sol. Cuando impacta dispara el índice K y provoca la aparición de auroras polares.
• Agujeros Coronales: Zonas del Sol que lanzan viento solar a alta velocidad. Causan ruido en las transmisiones de radio durante varios días. 

Índices

Para entender el estado del clima espacial, disponemos de varios índices o parámetros que variarán en el tiempo y explicarán que sucede en cada momento.

• SFI (Solar Flux Index): Es el indicador de cuanta radiación ultravioleta llega para ionizar la atmósfera.  
• SSN (Sunspot Number): El número de manchas solares visibles.
• K: El índice K mide las perturbaciones del campo magnético terrestre en un punto especifico del planeta. Este valor se mide cada 3 horas.
• Kp: El índice Kp es un promedio ponderado de los índices K medidos en una red de 13 observatorios seleccionados en todo el mundo. 
• A: El índice A es el promedio del índice K de las ultimas 24 horas. Si el valor es bajo, quiere decir que las ultimas 24 horas han sido estables, por el contrario, si es una cifra elevada es que ha habido actividad importante.
• Viento solar: Es un flujo constante de partículas que emite el Sol. Su velocidad se mide en km/s (kilómetros por segundo). Con este valor podemos saber si todo está en calma o estamos afectados por un agujero coronal o una eyección de masa coronal (CME).
• Bz: Es la componente Norte-Sur del Campo Magnético Interplanetario entre el Sol y la Tierra. Cuando el Bz es positivo, el Sol y la Tierra tienen la misma polaridad y se repelen, por lo que la propagación es más estable. Si el Bz es negativo, la Tierra deja paso a las partículas cargadas que nos envía el Sol.

Interpretar los datos

¿Cómo interpretamos todos esos índices? En teoría, un alto valor de SSN/SFI junto con un bajo Kp/A nos daría una propagación excelente y constante.

Índices	Pobre	Aceptable	Excelente
SFI	< 70	80-150	> 150
SSN	< 20	50-100	> 150
K	≥ 6	3-6	0-2
A	> 20	10–20	< 10

Vigilancia espacial

Situados en diferentes órbitas, monitorizan y vigilan los 150 millones de kilómetros que nos separan del Sol:

• SOHO: Situado en el punto L1 Sol-Tierra, observa de manera continua la corona solar, CME y el viento solar con el coronógrafo LASCO.
• SDO: Situado en órbita terrestre, toma imágenes de alta resolución en múltiples longitudes de onda, permitiendo localizar manchas y regiones activas con gran detalle.
• ACE Y DSCOVR: Situadas en L1, registran el viento solar, partículas y campo electromagnético en tiempo real. Proporciona alertas de entre 15 y 60 minutos para eyecciones de masa coronal y tormentas solares.
• STEREO A/B: Orbitan el sol en trayectorias heliocéntricas: STEREO A va delante de la Tierra y STEREO B detrás. Su misión es obtener imágenes 3D del Sol y las CME, permitiendo ver el lado lejano del Sol. STEREO B se dio por perdida en 2018 tras un fallo técnico en octubre de 2014.
• GOES: En órbita geoestacionaria, monitoriza los rayos X, UV, partículas y campo magnético. Detecta erupciones solares y apagones de la HF en tiempo real.

Curiosidades

Los días 1 y 2 de septiembre de 1859 sucedió el evento Carrington. Fue la tormenta solar registrada más intensa de la historia, observada por el astrónomo ingles Richard Carrington y provocó:

• Auroras visibles en latitudes muy bajas.
• Fallos generalizados en los sistemas telegráficos, con chispas y descargas.
• Los pocos equipos eléctricos que existían dejaron de funcionar.

La intensa llamarada liberó dos CME: La primera tardó entre 40 y 60 horas en llegar, mientras la segunda solamente 17 horas.

Como siempre, no todo es blanco y negro. Las tormentas solares provocan las increíbles auroras polares, que a su vez crean la propagación por aurora en las frecuencias de VHF. 

Recursos

Tenéis diferentes páginas web o incluso aplicaciones para móviles donde seguir el estado del Sol y la propagación de radio.

• https://www.solarham.com
• https://www.spaceweatherlive.com
• App SpaceWeatherLive iOS y Android

¿Alucinante verdad? Necesitamos al Sol para que ionice las capas F1 y F2, pero si se pasa, la capa D absorbe como una esponja prácticamente todas las señales.

Si habéis llegado hasta aquí, muchas gracias por seguir leyendo el contenido del blog. Espero que los reyes magos os hayan traído muchos regalos (radios y así) y como siempre, ¡Un saludo desde los tejados!