En grupp brasilianska forskare som är anslutna till National Space Research Institute (INPE) arbetar med att installera ett nätverk som består av magnetometrar (instrument som används för att mäta intensiteten hos ett magnetfält) över Sydamerika.

Embrace Magnetometer Network for South America (Embrace MagNet) innebär gemensamma ansträngningar från andra latinamerikanska institutioner i syfte att studera de specifika egenskaperna hos magnetfältstörningar över kontinenten och jämföra deras intensiteter med de som förekommer på andra håll i världen. Den möjliga skadan som orsakas av rymdväder på elektroniska apparater är också ett huvudämne.

Beläget i Sao Jose dos Campos, Brasilien, vid huvudkontoret för National Space Research Institute (Inpe), Embrace MagNet har redan 13 magnetometrar igång. När nätverket är klart, den kommer att bestå av 24 magnetometrar installerade i 16 brasilianska stater och Argentina, Chile och Uruguay.

Innan du omfamnar MagNet, Sydamerikanska forskare var beroende av data från institutioner i USA, Europa och Japan för att studera magnetfältstörningar över Sydamerika, enligt INPE:s chef för rymden och atmosfäriska vetenskaper, Clezio Marcos De Nardin.

"Magnetiska störningar är inte likvärdiga på norra och södra halvklotet. Flera publikationer i den vetenskapliga litteraturen visar att aurora borealis och aurora australis inte är symmetriska, antingen, "säger forskaren." Baserat på deras data, när vi hörde att magnetfältet var stört, vi hade ingen aning om störningen hade nått Brasilien eller om vi kunde anta att störningen inträffade i denna sektor, " han lägger till.

Initiativet var föremål för två artiklar skrivna av De Nardin och kollegor, nyligen publicerad i Radiovetenskap , en tidskrift för American Geophysical Union. Den första artikeln beskriver nätverkets vetenskapliga mål och beskriver dess design, Utrustning, och installation och behandling av data som den producerar. I den andra artikeln, författarna avslöjar initiativets första vetenskapliga resultat.

Solutbrott orsakar viktiga fenomen i magnetfältet. De matar ut elektromagnetisk strålning (ljus) och massiva mängder mycket energipartiklar i rymden. Reser i mer än 2 miljoner kilometer i timmen, partiklarna når jorden på några dagar, bombarderar magnetfältet som omger och skyddar planeten.

Interaktioner mellan energidrivna solpartiklar och jordens magnetfält orsakar störningar runt om i världen, producerar auroror i stratosfären över nord- och sydpolen.

"I auroralregionerna, interaktionerna mellan magnetiska moln och magnetfältet skapar ett system av strömmar på 100 km höjd som kan skada utrustning på marken, "sa medförfattaren Paulo Roberto Fagundes. Fagundes är professor vid Paraíba Valley University (UNIVAP) i São José dos Campos, São Paulo delstat.

De solfenomen som når jorden kan orsaka störningar i satellitnavigationssystem, t.ex. GPS som används av motorfordon, flygplan och fartyg, vars verksamhet skulle försämras kraftigt. Solutbrott kan också orsaka elektriska strömmar i kraftledningstransformatorer och påverka skyddet av olje- och gasledningar.

När det gäller kraftverk, konsekvenserna kan bli ännu värre. När ett solmagnetiskt moln träffar jordens magnetfält, auroror dyker upp på himlen och elektriska strömmar i marken. I närheten av ett vattenkraftverk, strömmarna kan skada transformatorer och störa nätet, orsakar en strömavbrott.

Ett sådant scenario hände i Nordamerika den 13 mars, 1989, tre och en halv dag efter en enorm solstorm och solstrålning. Fenomenen framkallade kraftfulla strömmar i marken på olika platser i Nordamerika, orsakar ett nio timmars avbrott i den kanadensiska provinsen Quebec och ett stort sammanbrott i satellitöverföringen, vädersatelliter och andra.

"Nya studier publicerade i tidningen Riskanalys uppskatta att, om en geomagnetisk händelse som solstormen 1989 skulle inträffa idag, det skulle orsaka skada på mellan $ 2,4 biljoner och $ 3,4 biljoner globalt, "Sa De Nardin.

Det krävs inte en enorm solstorm för att skada elnätet, dock. Varje solstorm orsakar markströmmar som påverkar transformatorer. Dessutom, vattenkraftverk byggda bredvid stora dammar och reservoarer är särskilt sårbara för markströmmar som orsakas av solstormar. Vattnet i behållarna ökar strömöverföringen. Ännu värre, när vatten rinner genom turbiner i kraftverk, den överför strömmen direkt till transformatorerna.

Högre eller lägre frekvenser av solexplosioner är direkt kopplade till solcykeln (det vill säga den solmagnetiska aktivitetscykeln), som varar 11 år och kännetecknas av successiva ökningar och minskningar i antal och yta av solfläckar.

"I tider med högsta solaktivitet, transformatorn försämras. Papper publicerade av IEEE [Institute of Electric and Electronics Engineers] baserade på forskning utförd i Sydafrika visar att transformatorer kan explodera om korrekt underhåll inte utförs, "sa De Nardin, som också är biträdande chef för International Space Environment Service (ISES), ett samarbetsnätverk av rymdväderorganisationer runt om i världen.

Baserat på deras analys av berget med data som samlas in varje dag av Embrace MagNet, Brasilianska forskare utvecklar ett specifikt magnetiskt K-index för Sydamerika som kallas Ksa-index. K-index kvantifierar störningar i den horisontella komponenten i jordens magnetfält och karakteriserar storleken på geomagnetiska stormar.

"Vårt mål är att ta fram ett K-index specifikt för Sydamerika, därav 'sa' i förkortningen. Vi vet redan att det som händer i resten av världen inte är detsamma som det som händer här, "Sa De Nardin." Dessutom vi lyckades också fånga variationen i en solexplosion i det ögonblick som strålning från solen nådde jorden, före stormen."

Förutom att studera magnetfältet med Embrace MagNet, projektet har också producerat en viktig vetenskaplig upptäckt, säger Fagundes. "Vi upptäckte förekomsten av ett fjärde lager i jonosfären, F4 -lagret. "

Jonosfären är den del av jordens övre atmosfär som finns mellan cirka 60 km och 500 km över ytan. Solstrålning joniserar atomer och molekyler i detta lager, skapa ett lager av elektroner. "Vi visste om F1, F2 och F3 lager. Nu, vi har upptäckt F4, det yttersta lagret, över 350 km i höjd. Vi undersöker mekanismen som skapar denna struktur, Sa Fagundes.