Este documento presenta información sobre el clima espacial y sus efectos en la Tierra. Resume datos sobre matrículas universitarias y proyectos científicos en Honduras. Explica qué es el clima espacial, tormentas geomagnéticas, fulguraciones solares y sus impactos, como fallas en redes eléctricas, satélites y sistemas de navegación. También describe eventos históricos como las tormentas de Carrington en 1859 y la de septiembre de 1770, e implicaciones para la economía global si un event

1. Ph. D. Yvelice Castillo
Departamento de Astronomía y Astrofísica
Facultad de Ciencias Espaciales
Universidad Nacional Autónoma de Honduras
El clima espacial como amenaza
a la economía mundial

2. Fuente: https://www.unah.edu.hn/facultades

3. 91.040 Matrícula I Período 2020
80.994 Reingreso
50.893 (55.9 %) Mujeres
40.147 (44.1 %) Hombres
Fuente: https://www.unah.edu.hn/

4. 72.896 Reingreso
41.934 (57.5 %) Mujeres
30.962 (42.5 %) Hombres
72.896 Matrícula II Período 2020
Fuente: https://www.unah.edu.hn/

7. Algunas iniciativas en ciencia y tecnología
con cooperación internacional
- Proyecto NINE-NRAO (Centro América - NRAO/USA).
- “Satélite Morazán”, un proyecto centroamericano (UNAH, UCR
y USAC).
- Primer observatorio magnético de Honduras: en colaboración
con Intermagnet Digital Geomagnetic Observatories (UK).
- Talleres NASE/IAU, para capacitar a profesores de educación
media (DAAF/UNAH).

8. Iniciativas sobre ciencia y tecnología del
Departamento de Astronomía de la UNAH
- “Visitas OACS/UNAH” (DAAF/UNAH). Programa dirigido a
niños de escuelas y a colegiales.
- “Noches astronómicas” → se ha transformado en
“Astronomía en Casa”, debido a la pandemia (DAAF/UNAH).

9. Clima espacial y eventos
geomagnéticos severos

10. ¿Qué es el clima espacial?
El clima espacial (CE) describe condiciones
ambientales en el espacio que pueden causar efectos
sobre la Tierra.
El Sol es el principal causante de las
perturbaciones en el entorno de la Tierra,
ya sea mediante su campo magnético, su
radiación electromagnética, o sus
partículas energéticas (protones, electrones
y iones).

11. Viento solar en mínimo y máximo solar

12. Campo magnético en mínimo y máximo solar

13. Espiral de Parker

14. Tormentas geomagnéticas
Las masas de eyección
coronal interplanetarias
(ICMEs) y las nubes
magnéticas producen
tormentas geomagnéticas.
● Perturban el campo magnético de la
Tierra.
● Producen tormentas ionosféricas.
● Producen auroras polares.
● Tiempo de arribo: 17 – 96 horas.
● Duración: horas a días.
● Interrupción de redes eléctricas.
● Fallas de GNSS.

15. Masas de eyección coronal

16. Image from NASA SOHO Satellite
Explosiones violentas en la atmósfera solar,
con una energía equivalente a cien millones
de bombas de hidrógeno.
● Tiempo de arribo: ~8 minutos.
● Duración: de minutos hasta 3 horas.
● Calentamiento atmosférico.
● Cargas ionosféricas.
● Problemas de comunicaciones.
Fulguraciones solares

17. Image from NASA SOHO Satellite
Producidas por partículas solares energéticas
en forma de “tormenta de nieve” (rayos
cósmicos solares).
● Tiempo de arribo: horas a días.
Duración: de horas a días.
Tormentas de radiación
● Radiación ionizante a alturas de
aeronaves.
● Daño a la electrónica de las
aeronaves.
● Problemas de comunicaciones.

18. Regiones de interacción co-rotantes

19. Campo magnético terrestre

20. ¿Qué efectos causa el CE sobre la Tierra?

22. Impacto en las redes de potencia eléctricas
● Generan corrientes inducidas (GIC) en la corteza y el manto
terrestre.
● Las GIC pueden fluir en las líneas de potencia y los
transformadores, causando saturación de los
transformadores, sobre-calentamiento, caída de voltaje,
daños a los transformadores y colapso en la red.
(Credit: K. Turnbull / J. Wild / ESA)

23. 30 de octubre de 2003 -
Tormenta solar que causó
problemas en el sistema de
potencia sueco. Apagón que
afectó a 50.000 personas.
Ejemplos de fallas de potencia debidas a tormentas geomagnéticas severas
FALLA DEL EQUIPO DE POTENCIA ELÉCTRICA
DEBIDO A PERTURBACIONES MAGNÉTICAS
SOLARES
19 de septiembre de 1990
Severo sobrecalentamiento, conexiones de
servicio de bajo voltaje fundidas,
descoloración en el asilamiento. Dañó el
transformador.
13-14 de marzo de 1989. Tormenta mas severa en Era Espacial

24. 1
Daño a un
transformador
Fallas de GPS
basados en
posicionamiento
Varias rutas
polares
desviadas
NOTAM
Restricciones
de rutas debido
al impacto de
tormentas
geomagnéticas
en las
comunicaciones
Pérdida
del satélite
japonés
A11DEOS II
Anomalías de
FedSat y otros
satélites
australianos
Daños de celdas
solares en el satélite
Smart-1 de ESA
Empresas de servicios de
yacimientos petrolíferos
reportaron varios casos
de interferencias en sus
instrumentos de
inspección alrededor del
mundo
La nave de perforación C.R.
Luis perdió su GPS,
recurriendo a sistemas de
backup
Cortes de
SatComm
y HF
Reducción de
potencia en
plantas
nucleares
Corte de señal
HF generalizado
sobre el
continente
africano
Mas de 130 horas de cortes de comunicación HF en la Antártida
Algunos impactos de clima espacial en octubre de 2003
Cortes de
SatComm
y HF

26. Impacto de fulguraciones solares (explosión en radio) en los GPS – 6 Dec 2006
~10
mins

27. Rutas polares
Problemas de exposición a
radiación y fallas de
comunicaciones
Delta Airlines (Enero 27-29, 2012) – “Durante 3 días, los vuelos polares
presentaron dificultades en las comunicaciones HF con el Centro de tráfico aéreo.

28. Sistemas afectados por GPS
Redes de potencia Operaciones bancarias
Sistemas de navegación Sistemas de telecomunicaciones

29. Impactos en la industria de satélites
● Los satélites pueden volverse inútiles
● Los impactos de memoria pueden causar
pérdidas de control
● Ruido en datos e imágenes
● Inutilizables para localizar fuentes
● Daño permanente a los paneles solares

30. En enero de 2012 una fulguración provocó impactos significativos en la
red de radares de tráfico de control aéreo en Canadá, causando
blancos falsos e interferencia en escalas de aproximadamente 150 mi.
Blancos falsos en radares de tráfico aéreo

31. Existen preocupaciones
también en latitudes bajas:
ALERTA: Alerta de radiación
solar en condiciones de altitud
de vuelo comienzan el 28 de
Oct 2003 2113 UTC
Dosis de radiación excesiva a
viajeros aéreos en latitudes
geomagnéticas sobre 35
grados norte o sur (Federal
Aviation Administration).
Instituto Médico Aeroespacial Civil (CAMI)

32. Mapa de amenaza

33. Inclinación magnética del campo principal

34. Clase Pico (W/m2
) en
rayos X
A I < 10-7
B 10-7
< I < 10-6
C 10-6
< = I < 10-5
M 10-5
< = I < 10-4
X I > = 10-4
CLASIFICACIÓN DE FULGURACIONES SOLARES

36. Índices geomagnéticos planetarios Jul - Oct 2020
Recuperado de: http://www-app3.gfz-potsdam.de/kp_index/musimon.gif

37. Los peores escenarios
● 1 - 2 millones de millones de dólares y hasta 10 años de recuperación.
● ~300 transformadores destruidos.
● Para los transformadores de uso internacional se requieren meses de diseño y
fabricación y son producidos en cantidades limitadas.
Escenario basado
en la tormenta
geomagnética de
mayo de 1921

38. 24 EVENTOS SOLARES MAS SEVEROS DE 1582 A 1903
● 6-8 marzo 1582. Produjo una aurora a 28.8° de MLAT.
● 17 de septiembre de 1770. Tormenta geomagnética que ocurrió a latitudes bajas,
durante 9 días. Documentada en China y Japón.
● Inicios de septiembre de 1859. La tormenta extrema mas documentada en
occidente.
● 4-6 de febrero de 1872. Tormenta geomagnética que se extendió a 24º ILAT y 20º
MLAT. Comparable a la de Carrington en intensidad y extensión auroral.
● 17-20 de noviembre de 1882. La tormenta del tránsito de Venus. Se detuvieron
todas las operaciones telegráficas al este del río Mississippi y al norte de Washington,
D.C.
● 31 de octubre - 1 noviembre de 1903. Dst estimado -531 nT, producida por una
CME rápida (media de ≈1500 km/s). La mas significativa durante un mínimo solar.

39. 24 EVENTOS SOLARES MAS SEVEROS DE 1909 A 1938
● 25-26 de septiembre de 1909. Dst hasta -595 nT.
● 13-15 de mayo de 1921. Se estima que su Dst fue de −907 ± 132 nT. Entre las mas
extremas tormentas geomagnéticas conocidas; es la aurora mas extendida hacia el
ecuador (mas baja latitud) documentada; quemó fusibles, aparatos eléctricos y
estaciones telefónicas; causó incendios en estaciones de telégrafo y torres de
señales; los apagones de comunicación totales duraron varias horas.
● 25-26 de enero de 1938. Tormenta de Fátima. Tormenta solar masiva, que ocurrió
el 16-26 de enero, con un pico de actividad el 22, 25 y 26 de enero. Fue parte del
ciclo solar 17. Se interrumpió toda la radio comunicación trasatlántica. Canadá sufrió
un apagón de ondas cortas de radio de 12 horas.

40. Fuentes: Hayashi et al.
2019, University
College of London
Comparación de bordes de óvalos de auroras en valor absoluto y valores Dst
de las auroras con el evento de Hydro-Quebec en marzo de 1989.
X4.5
Intensidad de
la fulguración
X15
a
X42
Disrupción > 30 horas.
Tiempo de arribo: 54 h
Tiempo de arribo de
CME: 17.5 horas

41. EL EVENTO DE CARRINGTON - AGOSTO 28 – SEPTIEMBRE 2, 1859
● Se compuso de dos eventos principales:
○ el primero el 28 de agosto y
○ el segundo el 2 de septiembre; en este se produjo la fulguración
blanca Carrington-Hodgson que se aprecia en la ilustración.

42. EL EVENTO DE CARRINGTON - AGOSTO 28 – SEPTIEMBRE 2, 1859
Visibilidad auroral reconstruida (agosto izquierda y septiembre derecha).
Las máquinas de telégrafo sacudieron a sus operadores y causaron pequeños
incendios; primer conexión sólida entre fulguraciones y perturbaciones
geomagnéticas.

43. EL EVENTO DE CARRINGTON - AGOSTO 28 – SEPTIEMBRE 2, 1859

44. EL EVENTO DE CARRINGTON - AGOSTO 28 – SEPTIEMBRE 2, 1859
Canudas, Antonio, 1858. Resumen de las observaciones hechas en el
Colegio-Seminario a cargo de los PP. de la Compañı́a de Jesús de
Guatemala el año 1857. Revista de los Progresos de las Ciencias Exactas,
Fı́sicas y Naturales VIII, 348–351.

45. EL EVENTO DE CARRINGTON - AGOSTO 28 – SEPTIEMBRE 2, 1859
Valores de amplitud mensual de la variación diurna de la declinación
magnética, registrada en el observatorio de Guatemala y los índice Ak de
Helsinki.

46. EL EVENTO DE CARRINGTON - AGOSTO 28 – SEPTIEMBRE 2, 1859
Intensidad horizontal en Bombay para el 1 y 2 de septiembre de 1859 (adaptado de
Tsurutani et al., 2003) y los valores de declinación magnética. Se aprecian grandes
perturbaciones en el segundo evento de la tormenta de Carrington.

47. EL EVENTO DE CARRINGTON - AGOSTO 28 – SEPTIEMBRE 2, 1859
Máximos de variaciones horarias absolutas de D (en minutos) calculado con los valores
medios horarios registrados en varias estaciones de latitudes bajas (en la franja de -30º a
30º) durante varias tormentas geomagnéticas severas: TAM (Tamanrasset, Argelia), HON
(Honolulu, EUA), TEO (Teoloyucan, México), ABG (Alibag, India), SJG (San Juan, Puerto Rico),
GTM (Guatemala), MBO (MBour, Senegal), GUA (Guam, Guam).

48. GRAN TORMENTA DE SEPTIEMBRE DE 1770
● Auroras extremadamente brillantes cubrieron Japón y China.
● La manchas solar inductora es el doble de grande que el grupo de
manchas de Carrington.
● Ocurrió a latitudes bajas (16,5 MLAT), durante un período de 9 días.
● Fue un evento comparable al de Carrington, en términos de visibilidad.

49. GRAN TORMENTA DE SEPTIEMBRE DE 1770
J091762=MS Special 7–59, National Diet Library, ff. 6b–7a (at Nagoya): National Diet Library).

50. GRAN TORMENTA DE SEPTIEMBRE DE 1770
Izquierda: Dibujos de auroras del 16 de septiembre de 1770 en Numadzu (J091602). Se ven
siete bandas gruesas y otras bandas delgadas en color blanco con un fondo rojo (Shizuoka
Municipal Library).
Derecha: J091717 = MS 21347-1, Tohoku University Library, 26b-27a (en Kyoto).

51. GRAN TORMENTA DE SEPTIEMBRE DE 1770
Derecha: dibujos de manchas solares en la tempestad del 14 a 18 de septiembre de 1770, de
Johann Caspar Staudacher (Leibniz-Institut für Astrophysik en Potsdam). Los dibujos abarcan los
días 1, 6, 7, 12, 14 a 28 de septiembre, 3, 4, 5, 10, 13, 16, 24 y 26 de octubre.

52. GRAN TORMENTA DE SEPTIEMBRE DE 1872

53. GRAN TORMENTA DE SEPTIEMBRE DE 1872
Dibujo de Junkyo Eshi (J9) representando la aurora del 4 de febrero de 1872. Templo Shounji.

54. Impactos a la economía

55. Línea de tiempo de un escenario de tormenta solar
Fuente: Helios Solar Storm Scenario. Cambridge Centre for Risk Studies.

56. Línea de tiempo
de un escenario
de tormenta
solar
Fuente: Helios Solar
Storm Scenario.
Cambridge Centre for
Risk Studies.

57. Distribución de daños a transformadores EHV (extra high voltage) en EUA, para eventos
S1, S2 y X1. Fuente: Helios Solar Storm Scenario. Cambridge Centre for Risk Studies.
No. de transformadores con repuesto
No. de transformadores sin repuesto
Total de transformadores dañados
No. de transformadores con repuesto
No. de transformadores sin repuesto
Total de transformadores dañados

58. Tiempos de reparación (días) para transformadores EHV (extra high voltage) en EUA, para
eventos S1, S2 y X1. Fuente: Helios Solar Storm Scenario. Cambridge Centre for Risk Studies.
Interrupción para EHV con repuesto (días)
Interrupción para EHV sin repuesto (días)
Interrupción para EHV con repuesto (días)
Interrupción para EHV sin repuesto (días)

59. Costos directos por
sector industrial para 15
estados de EUA (S1).
Las mayores pérdidas se
ven en los sectores
terciarios (servicios) y
secundarios
(manufactura).
Las pérdidas menores se
ven en sectores de
Gobierno y Agricultura
(primarios). Fuente: Helios
Solar Storm Scenario.
Cambridge Centre for Risk
Studies.

60. Curvas de restauración para S1 (verde), S2 (rojo) y X1 (azul).
Fuente: Helios Solar Storm Scenario. Cambridge Centre for Risk Studies.

61. Impacto en las
cadenas de
suministro en
sectores de EUA.
Fuente: Helios Solar
Storm Scenario.
Cambridge Centre for
Risk Studies.

62. Impacto en las
cadenas de
suministro
internacionales.
Fuente: Helios Solar
Storm Scenario.
Cambridge Centre for
Risk Studies.

63. Perdidas estimada de la industria de seguros, para S1, S2 y X1.
Fuente: Helios Solar Storm Scenario. Cambridge Centre for Risk Studies.

64. ¿Qué se está haciendo para prevenir daños?
En el Reino Unido:
- Se ha clasificado las tormentas solares como la
cuarta amenaza más importante en el Registro
Nacional de Riesgos de Emergencias Civiles del
Gobierno.
- Se ha creado el Centro de Operaciones de CE Met
Office, como centro de predicción de CE.

65. ¿Qué se está haciendo para prevenir daños?
En Estados Unidos de América:
- Ley de predicción e investigación de clima espacial (S. 141). Mayo 2017.
- Ley de autorización de defensa nacional. 2017. Estrategia para prepararse
contra pulsos electromagnéticos adversos y naturales.
- Estrategia Nacional de Clima Espacial y Plan de Acción de Clima Espacial.
Octubre 2015.
- Grupo de trabajo para Operaciones, Investigación y Mitigación de Clima
Espacial (SWORM). 2014.

66. México
- Mapas ionosféricos de contenido total de electrones en México.
- Índice k local.
- Datos del Observatorio de Rayos Cósmicos, de la Red Global de Detectores de Muones y de la antena de radio
Callisto.
- Mapas de densidad y rapidez de medio interplanetario a partir de observaciones de centelleo interplanetario del
Observatorio MEXART.
- Predicción de tránsito y llegadas de eventos de choques y masas de eyección coronal, y sus efectos sobre la
nariz de la magnetosfera terrestre.
- Datos de GPS, estaciones de resonancia Schumman y Servicio Magnético Mexicano.

67. México - Honduras - Costa Rica - Nicaragua

68. Observatorio magnético de Honduras