El 7 de septiembre de 2017 se produjo una variación súbita del campo magnético terrestre, un fenómeno que se conoce como Sudden Storm Commencement (SSC) y que está provocado por el incremento brusco del viento solar, debido a su vez a una variación en la actividad del Sol. Este SCC fue registrado no sólo por los magnetómetros de diferentes observatorios del mundo, entre ellos el del Observatori del Ebre, sino también por numerosos sismómetros de banda ancha desplegados en diferentes latitudes del planeta. Este es uno de los casos recogidos en un nuevo estudio publicado en la revista ‘Earth, Planets & Space’ que ha analizado la capacidad que tienen los sensores sísmicos para registrar los fenómenos magnéticos de origen natural y también humano.

En el estudio, cuyo primer autor es Jordi Díaz, investigador de Geociencias Barcelona (GEO3BCN - CSIC), han colaborado también los investigadores Mario Ruiz (GEO3BCN - CSIC), Juan José Curto y Joan Miquel Torta, del Observatori de l'Ebre (CSIC – Univiversidad Ramon Llull), y Juanjo Ledo, Antonio Marcuello y Pilar Queralt, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Barcelona.

El trabajo se ha centrado en estudiar cómo las variaciones en el campo magnético provocadas por los SCC y las alteraciones del campo eléctrico generadas por las redes de transporte urbanas quedan registradas en los datos sísmicos.

"El estudio muestra que los sismómetros de banda ancha son capaces de detectar la llegada al planeta de los llamados ‘Sudden Storm Comencements’, variaciones bruscas del campo magnético terrestre asociada a variaciones en la actividad solar", explica Jordi Díaz, primer autor del trabajo.

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Para ello, los autores del trabajo seleccionaron 34 SCC con amplitudes superiores a los 30 nT del 24º Ciclo Solar (20087-2019) registrados por magnetómetros y recogidos en el catálogo del IAGA. Asimismo, recuperaron los datos de 145 sismómetros de banda ancha que forman parte de las principales redes sísmicas mundiales para verificar si los SCC detectados habían dejado su huella en las señales sísmicas.

Comparando los registros, pudieron observar que de los 34 SCC analizados, 23 habían sido registrados por los sensores sísmicos distribuidos por diferentes puntos del planeta, incluyendo el Ártico, los trópicos y la Antártida. Analizando la señal, los investigadores también observaron que los sismómetros eran capaces de registrar no sólo el SCC sino también la tormenta solar posterior.

En el trabajo se analizan en detalle los registros de SSC en redes sísmicas de tamaño regional, poniendo de manifiesto las diferencias entre sismómetros cercanos y discutiendo su posible origen.

El estudio muestra también cómo algunas variaciones del campo electromagnético generadas por la actividad humana son detectadas por los sensores sísmicos. En concreto, se analizan las variaciones del campo eléctrico producidas por la actividad de sistemas de transporte urbano, como el metro o el tranvía, que se reflejan claramente en los registros de la estación sísmica instalada en GEO3BCN-CSIC.

Según Jordi Díaz, el estudio plantea "diferentes hipótesis para explicar el mecanismo mediante el cual las variaciones del campo magnético aparecen también en la señal sísmica. Este mecanismo tiene que ver con cómo los sismómetros obtienen los valores de desplazamiento, que se ve afectado en el caso de variaciones fuertes del campo magnético", indica Díaz.

"El trabajo muestra que el efecto de los fenómenos magnéticos sobre los sismómetros es un fenómeno global y abre la posibilidad a la utilización de los sismómetros como una herramienta complementaria para el estudio del campo magnético y de sus posibles perturbaciones en áreas alejadas de observatorios magnéticos", explica Jordi Díaz que añade que "una vez más, se pone de manifiesto que los datos sísmicos pueden utilizarse para estudiar diferentes fenómenos, más allá de la detección de terremotos".

Artículo de referencia

Díaz, J., Ruiz, M., Curto, J.J. et al. On the observation of magnetic events on broad-band seismometers. Earth Planets Space 72, 109 (2020). https://doi.org/10.1186/s40623-020-01236-9

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