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Un teléfono inteligente que puede cargarse solo con la luz solar: los científicos han creado células solares transparentes que se pueden incrustar en vidrio

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Imagine un mundo en el que su teléfono inteligente se carga solo con solo exponerlo a la luz solar, sin necesidad de cables ni tomas de corriente.

Los investigadores han buscado durante mucho tiempo formas de integrar la energía renovable en los objetos cotidianos, y esa visión futurista ahora está más cerca de la realidad, gracias a avances que pueden permitir que los dispositivos se carguen directamente a través de sus pantallas.

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Los científicos descubren evidencias de severas tormentas solares en el pasado y advierten sobre una posible catástrofe tecnológica

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En 1859, cuando Charles Darwin publicó su libro Sobre el origen de las especies, la Tierra experimentó una de las tormentas solares más poderosas de la historia. Los sistemas de telégrafo se vieron afectados en toda Europa y América del Norte, lo que provocó incendios en algunos lugares. Este evento, más tarde conocido como Evento Carrington, precedió a la primera observación confirmada de una llamarada solar, una intensa explosión de luz solar. radiación Del sol. El resplandor provocó que aparecieran brillantes luces de aurora en el cielo, señalando el inicio de una tormenta solar. Si bien el fenómeno Carrington fue intenso, una nueva investigación muestra que en el pasado se produjeron tormentas solares más extremas.

Evidencia de radiocarbono de los anillos de los árboles

Los científicos han descubierto pruebas de estas antiguas tormentas estudiando los niveles de radiocarbono en los anillos de los árboles. Fusa Miyake, investigador de la Universidad de Nagoya, dirigió un equipo que descubrió picos repentinos en las concentraciones de radiocarbono, lo que indica intensas tormentas solares. Sus hallazgos incluyen eventos como los ocurridos en 774 y 993 d.C., e incluso más atrás en 660 a.C. y 5259 a.C. Estas tormentas solares fueron mucho más fuertes que el evento Carrington, que fue la tormenta más intensa del 11 de septiembre. registro Ocurrió hace unos 14.370 años, cerca del final de la última edad de hielo.

Impacto en la tecnología moderna

Las tormentas solares ocurren cuando el Sol emite partículas cargadas que penetran el campo magnético de la Tierra. Estas tormentas pueden alterar nuestra infraestructura tecnológica, incluidos satélites, redes eléctricas y redes de comunicaciones. Los eventos identificados en los anillos de los árboles sugieren que nuestro mundo moderno sería vulnerable a tal evento. Dado que las tormentas solares son capaces de apagar sistemas globales, los científicos están trabajando para comprender su frecuencia e intensidad mediante el estudio de árboles antiguos en todo el mundo. Esta investigación no sólo mejora la datación por radiocarbono, sino que también nos ayuda a prepararnos para futuras tormentas solares, que podrían tener efectos devastadores en la sociedad interconectada actual.

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Los científicos dicen que la deslumbrante aurora es solo un calentamiento con potencial para más tormentas solares

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Impresionantes imágenes de las auroras boreales y australes, vistas en latitudes mucho más bajas de lo habitual, inundaron las redes sociales el viernes y sábado. Para los científicos del clima espacial, la aurora, resultado de una furiosa tormenta solar, fue una evidencia dramática y largamente esperada de que el Sol se estaba acercando al pico de su ciclo de actividad de 11 años.

Los operadores de satélites, administradores de redes eléctricas y otros que mantienen infraestructura tecnológica crítica todavía están evaluando los impactos de este evento histórico, la tormenta geomagnética más intensa desde 2003. Pero la mayoría de los sistemas clave parecen haber sobrevivido a la explosión.

Esto es alentador, porque es probable que haya más tormentas: las tormentas geomagnéticas más fuertes del ciclo solar podrían ocurrir después del “máximo solar”, que se espera para finales de este año. naturaleza Explica lo que ocurrió en los últimos días y lo que esperan los físicos solares a continuación.

¿Por qué sucede esto ahora?

La causa inmediata es un grupo de manchas solares, conocida como región activa 3664, que apareció debajo del ecuador del Sol en el lado que actualmente mira hacia la Tierra. El cúmulo tiene aproximadamente 17 veces el ancho de la Tierra y es quizás la región de manchas solares más grande y compleja jamás observada durante el ciclo solar actual, que comenzó en 2019, dice Sean Dahl, pronosticador del clima espacial de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. . Centro de predicción del clima espacial en Boulder, Colorado.

A partir del 8 de mayo, el Área Activa 3664 envió al menos siete explosiones de plasma magnetizado, o eyecciones de masa coronal, lanzándose hacia la Tierra a velocidades de hasta 1.800 kilómetros por segundo. Junto con otras ondas de plasma cargado y desechos solares, las eyecciones de masa coronal abrumaron a los detectores de clima espacial. La experiencia fue “hipnótica”, dice el físico solar Ryan French del Observatorio Solar Nacional en Boulder, primero observando el flujo de datos y luego debido al “puro asombro” de observar la aurora.

Imagen tomada por el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA de la superficie del Sol emitiendo una llamarada X3.9.

El Sol desató ráfagas de plasma magnetizado (una de las cuales se muestra en la parte inferior derecha de esta imagen ultravioleta) durante una feroz tormenta solar que comenzó alrededor del 8 de mayo.Fuente: NASA/SDO

¿Qué tan grande fue esta tormenta?

Enorme, según una serie de medidas. Fue “extremo”. La escala pentatónica que describe las tormentas geomagnéticas.y una “supertormenta” según Índice de cambios en el campo magnético de la Tierra..

Y luego estaba la aurora boreal. El campo magnético de la Tierra protege a los humanos y otras formas de vida de los efectos de las tormentas solares al redirigir partículas dañinas alrededor del planeta. Pero cuando el material de una eyección coronal choca con el campo magnético, vierte energía en la atmósfera superior de la Tierra. Allí los elementos químicos, como el oxígeno y el nitrógeno, se ionizan y brillan en diferentes colores, creando la aurora boreal. Las luces suelen verse cerca de los polos de la Tierra, pero el 10 de mayo, debido a la intensidad de la tormenta solar, la aurora se vio en latitudes mucho más bajas, incluido México.

“Es inolvidable”, dice Steve Yardley, físico espacial de la Universidad de Northumbria en Newcastle upon Tyne, Reino Unido. La aurora boreal era tan activa que tuvo que mirar hacia el sur, no hacia el norte, desde su posición privilegiada en Escocia para verla.

¿Qué efectos tuvo?

La tormenta solar interrumpió las comunicaciones por radio y GPS en todo el mundo. La conectividad a Internet de banda ancha proporcionada por Starlink, una división de la compañía espacial SpaceX –un servicio que depende de más de 5.000 satélites– informó de cierto deterioro temporal en la calidad de sus señales. Eso podría deberse a que las comunicaciones se interrumpieron o a que la tormenta cambió la densidad de la atmósfera terrestre y creó nubes en los satélites, dice la física meteorológica espacial Tamitha Skov. Publicado en la plataforma de redes sociales X (anteriormente Twitter).

En previsión de una intensa actividad solar, los operadores de redes eléctricas han tomado medidas de precaución. Las tormentas geomagnéticas pueden generar corrientes eléctricas adicionales en la red, provocando cortes de energía. El Servicio de Transmisión de Electricidad de Nueva Zelanda ha cerrado temporalmente algunos circuitos en todo el país para evitar daños a los equipos.

La NASA dijo el 10 de mayo que no preveía ninguna amenaza para los cuatro astronautas estadounidenses y tres rusos a bordo de la Estación Espacial Internacional. Hay tres personas a bordo de la estación espacial Tiangong de China, pero tampoco ha habido informes de que se hayan tomado medidas de precaución allí.

Algunos satélites han dejado de realizar observaciones científicas. Por ejemplo, el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA dejó temporalmente de recopilar datos astronómicos como medida de precaución antes de la tormenta y almacenó sus instrumentos para protegerlos de las explosiones de radiación. Durante la tormenta, el satélite de medición de hielo ICESat-2 de la NASA dejó automáticamente de realizar investigaciones científicas cuando experimentó una rotación inesperada, posiblemente debido al aumento de la resistencia atmosférica, dijo un portavoz de la agencia.

¿Qué pueden aprender los científicos de la tormenta?

Es posible que surjan nuevas ideas. El Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea está situado casi detrás del Sol en relación con la Tierra, lo que le da una visión diferente de la tormenta. La Región Activa 3664 ahora orbita alejándose del lado del Sol visto desde la Tierra y dentro del campo de visión del Solar Orbiter. “En los próximos días deberíamos tener una mejor idea de si esta mancha solar tiene la intención de seguir avanzando hacia el otro lado del Sol”, dice David Williams, uno de los científicos de operaciones de instrumentos de la nave espacial. La sonda solar Parker de la NASA, que se encuentra en medio de una serie de inmersiones a través de la atmósfera exterior del Sol, está ubicada en la parte exterior de su órbita circular alrededor del Sol y debería poder proporcionar una perspectiva adicional, pero los datos podrían tomar mucho tiempo. Algo de tiempo para llegar al suelo.

Los investigadores esperan que una eyección de masa coronal colisione con Marte en los próximos días, dice Shannon Carey, científica planetaria de la Universidad de Colorado Boulder. Esta colisión puede ser observada por la nave espacial MAVEN de la NASA, que orbita el Planeta Rojo.

¿Cuándo podría impactar la Tierra la próxima gran tormenta?

en cualquier momento. Los científicos esperan que el ciclo solar actual alcance su punto máximo en algún momento de este año, debido a la cantidad de manchas solares que están observando. Las tormentas más grandes suelen ocurrir meses o años después de este pico oficial. Además, a medida que avanza el ciclo solar, las manchas solares tienden a aparecer más cerca del ecuador del Sol, lo que aumenta las posibilidades de que las eyecciones de masa coronal se dirijan directamente hacia la Tierra en lugar de hacia el espacio, dice Dahl.



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La impresionante aurora boreal apenas se está calentando: se avecinan más tormentas solares

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Un grupo de personas fotografiadas bajo un cielo iluminado por la aurora boreal el 10 de mayo de 2024 en Whitley Bay, Inglaterra.

El 10 de mayo, personas en Whitley Bay, Reino Unido, capturaron imágenes de la aurora boreal, que se hizo visible en latitudes más bajas de lo habitual, debido a una tormenta solar masiva.Crédito: Ian Forsyth/Getty

Las espectaculares auroras vistas en latitudes inusualmente bajas durante el fin de semana fueron causadas por Un grupo de manchas solares, de unas 17 veces el ancho de la Tierra, que provocaron al menos siete explosiones Magnetizado plasma hacia nuestra atmósfera. La tormenta actual es de tamaño “severo” y capaz de perturbar las comunicaciones por satélite y las redes eléctricas. A pesar de algunas interrupciones en el servicio de Internet proporcionado por los satélites Starlink, la mayoría de los sistemas parecen haber podido capear la tormenta. Los científicos esperan tormentas más grandes, y las tormentas más intensas podrían ocurrir después del máximo solar, que se espera para finales de 2024.

Naturaleza | 6 minutos de lectura

Las dos células que componen un embrión de un día realizan contribuciones dramáticamente diferentes al cuerpo humano. Esto contradice la idea de que las células embrionarias no se especializan hasta una fase más avanzada del desarrollo. Los estudios en ratones, y ahora en fetos humanos, han demostrado esto. Una de las dos primeras células se desarrolla para formar la mayor parte del cuerpo del mamífero, mientras que la otra forma principalmente el saco vitelino.. Parece que la célula que se divide más rápido es la que forma el cuerpo, pero no está claro por qué evolucionó esta preferencia. Este descubrimiento podría conducir en última instancia a una mejor detección en el laboratorio Fertilización para seleccionar los embriones que tienen más probabilidades de convertirse en un feto y conducir a un embarazo exitoso.

Naturaleza | 4 minutos de lectura

referencia: celúla papel

El dispositivo de interfaz cerebro-computadora es el primero en decodificar completamente palabras a partir de grabaciones neuronales, sin la ayuda del habla hablada o simulada. El sistema utilizó series de pequeños electrodos implantados en el cerebro de dos personas con lesiones de la médula espinal. El ella Descifrado El discurso imaginado de un participante tuvo una precisión del 79% y el del otro, un 23%.. Algunas neuronas sólo estaban activas durante el habla interna, y no cuando la persona hablaba en voz alta, lo que sugiere que los procesos cerebrales perciben el habla de manera diferente. Las aplicaciones clínicas aún son difíciles de alcanzar. “El problema con el habla interna es que no sabemos qué está sucediendo ni cómo se procesa”, dice el neurocientífico computacional Christian Herf.

Naturaleza | lectura de 5 minutos

referencia: La naturaleza del comportamiento humano. papel

Características y opinión

Los investigadores son Utilizando enfoques de la psicología y la neurociencia para abrir la “caja negra” de la inteligencia artificial Sistemas (inteligencia artificial). “Lo bonito de las redes neuronales artificiales es que podemos realizar experimentos con los que los neurocientíficos sólo pueden soñar”, dice el informático David Bowe. “Podemos observar cada neurona, podemos ejecutar redes millones de veces, podemos hacer todo tipo de mediciones e intervenciones locas y abusar de estas cosas, y no tenemos que obtener un formulario de consentimiento. Otros tratan los modelos de IA como humanos. Pídales que expliquen sus razones”. No tiene sentido decir eso. [large language model] “Tiene sentimientos”, dice el informático Thilo Hagendorf. “Es ilógico decir que son conscientes de sí mismos o que tienen intenciones. Pero no creo que sea ilógico decir que estas máquinas son capaces de aprender o engañar.

Naturaleza | lectura de 13 minutos

Es posible eliminar el carbono de la columna vertebral de la producción de combustibles fósiles y seguir suministrando a la humanidad los materiales que necesita, escriben los químicos Elko Vogt y Bert Wickhuysen. Proponen desarrollar refinerías que puedan producir productos químicos y materiales a partir de biomasa, plástico reciclado y combustibles sintéticos a partir de dióxido de carbono e hidrógeno, en lugar de petróleo crudo. Esta “refinería del futuro” debería poder alcanzar emisiones netas cero en 2050 Si tomamos medidas pronto, escriben los autores. Admiten que el costo y la escala de una transformación tan rápida son “asombrosos”. pero a naturaleza Editorial “Su visión merece atención”, argumenta. “Los líderes de la industria y los responsables políticos deben tomar esto en serio”.

Perspectiva de la naturaleza | 46 minutos de lectura & naturaleza Redacción | lectura de 5 minutos

Desde medicamentos antivirales únicos como el AZT hasta terapias combinadas con múltiples inhibidores enzimáticos, Los tratamientos contra el VIH han dado a las personas la capacidad de controlar el virus y los síntomas.. “Pasamos de 15 o 20 pastillas a mediados de los años 1990 a tomar una pastilla tres veces al día”, dice el químico Dennis Liotta. Pero los medicamentos antivirales no ofrecen una cura. El problema es que el VIH puede entrar en las células, donde se esconde en el ADN de una persona. Una vez que se suspende el tratamiento, el virus rebota.

Un pequeño número de personas se han curado con la ayuda de un trasplante de médula ósea, o son “controladores de élite” que de alguna manera han eliminado el VIH de forma natural. Para otros, una esperanza de cura es utilizar CRISPR para cortar el ADN del VIH de las células de una persona. Los primeros resultados de un pequeño ensayo clínico son decepcionantes. “El problema con el VIH es que hay que asegurarse de deshacerse de todas las células infectadas”, dice el investigador del VIH Rafik Pierre Seikaly.

mundo de la quimica lectura de 9 minutos & Ley Básica | lectura de 5 minutos (muro de pago)

Cita del día

El cuñado de Nancy Neveloff Doppler, Jesse Foreman, recuerda al médico que estuvo junto a su cama en los meses previos a su muerte. Como pionero en el campo de la bioética, Doppler ha ayudado a las familias a hacerse cargo de sus decisiones de vida o muerte. Doppler murió a la edad de 82 años.New York Times | 7 minutos de lectura)

Hace un tiempo les hablé de un grupo de académicos que acordaron colectivamente este 100 solicitudes relacionadas con el trabajo rechazadas (naturaleza muro de pago; Lo siento). El objetivo: aprender a decir no. Hoy encontré un mentor útil en el dramaturgo y crítico George Bernard Shaw. Shaw no sólo tenía una “tarjeta de rechazo” preimpresa que indicaba que no deseaba donar, asesorar, corresponder ni recibir visitas, sino que también se tomó el tiempo para escribir Algunas operaciones de pincel personalizadas. ¡Desde una simple “cena”! ¡Qué terrible!” A mi favorito personal, que envié en respuesta al Southwick Cricket Club: “Muy antiguo. Odia el cricket. Ninguna conexión con Southwick. “Ni siquiera sé dónde está”.

Siempre estaré agradecido por sus comentarios sobre este boletín, pero no dude en decir que no. Sus respuestas son bienvenidas en informació[email protected]. Por favor, no escriba en defensa de Southwick; Puedo confirmar que es una parte muy hermosa del mundo.

Gracias por leer,

Flora Graham es editora senior de Nature Briving

Con contribuciones de Sarah Tomlin, Katrina Kramer y Sarah Reardon

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¿Por qué los terrícolas están a salvo cuando enormes tormentas solares azotan nuestro planeta?

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De vez en cuando, sol Conjugaciones Miles de millones Toneladas de materia solar viajan directamente a millones de kilómetros por hora. Tierra.

Sin embargo, los humanos y la vida en la superficie no sufren daños físicos por la gravedad de este fenómeno. espacio radiación. Por eso, cuando recientemente se produjo el impacto solar más poderoso en más de 20 años, probablemente no te diste cuenta, excepto por el espectáculo de luces atmosféricas resultante, como un resplandor brillante. crepúsculo Aparecen en lugares inusuales.

No todos los mundos, como luna Y los marcianos tienen esa protección. Sin embargo, la Tierra tiene un fuerte campo magnético y una atmósfera fuerte, que mantiene las peligrosas partículas cósmicas alejadas de nuestro frágil cuerpo.

“Sin ellos estaríamos en verdaderos problemas”, dijo a Mashable Bennett Maruca, profesor asistente de física y astronomía en la Universidad de Delaware que investiga el Sol.

El campo magnético protector de la Tierra

A unas 1.800 millas de distancia, una bola de metal gigante y abrasadora yace bajo tus pies.

El núcleo de la Tierra Se compone principalmente de hierro fundido y níquel, un líquido ideal para conducir electricidad. También se cierne a su alrededor y a su alrededor. Funciona de manera similar a un generador eléctrico., creando corrientes eléctricas que naturalmente producen un gran campo magnético. Como se muestra en la siguiente figura, el campo magnético fluye desde los polos, Atrapando la energía solar dañina A una distancia segura (y en algunos casos dispersando estas energéticas partículas solares).

Al final, muchas de las partículas chocan con la atmósfera terrestre, seguidas de Líneas magnéticas A los polos donde se deposita la energía y se produce la brillante radiación atmosférica (llamada popularmente Auroras boreales en el hemisferio norte).

Imagen de una eyección coronal impactando una ilustración del campo magnético de la Tierra, mostrada por las líneas azules.

Imagen de una eyección coronal impactando una ilustración del campo magnético de la Tierra, mostrada por las líneas azules.
Fuente: SOHO/LASCO/EIT (ESA y NASA)

Los desencadenantes de las últimas luces fueron las “eyecciones de masa coronal” o CME del Sol. Son grandes masas de gas caliente (plasma), esencialmente un trozo de sol, que son expulsadas al espacio. Cuando chocan con la Tierra, pueden crear poderosas “tormentas geomagnéticas”, que son perturbaciones en el campo magnético de la Tierra como resultado de estos choques solares.

“Múltiples eyecciones de masa coronal del Sol provocaron una intensa tormenta geomagnética alrededor de la Tierra la semana pasada. [May 11]”Creó una aurora impresionante, incluso en lugares donde rara vez se ven las auroras boreales”, explicó la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. “El hemisferio sur también informó un notable resplandor de la tormenta”, añadió.

La atmósfera protectora de la Tierra.

La atmósfera superior de nuestro planeta también nos protege de la dañina actividad solar, no sólo de las eyecciones de masa coronal, sino también de los persistentes vientos solares y las erupciones solares (ráfagas de luz del Sol). superficie del sol).

Velocidad de la luz triturable

“Es un chaleco planetario de Kevlar”, confirmó Maruca.

Mucho más alto que nosotros Nubes y climaTanto la ionosfera como la termosfera (juntas entre 50 y 400 millas de altura) absorben partículas cargadas y radiación dañina, como los rayos X y la radiación ultravioleta.

“Aquí estamos bien protegidos por los sistemas naturales”.

“Aquí estamos bien protegidos por los sistemas naturales”, dijo a Mashable Andrew Leyden, presidente del departamento de física y astronomía de la Universidad Estatal de Bowling Green.

naturalmente, astronautas Sobre el Estación Espacial Internacional (Y en los próximos años en la luna o Marte) no están protegidos por estas barreras naturales; De ahí el blindaje adicional de la estación. Los trabajadores de aerolíneas que trabajan en altitudes más altas tienen más probabilidades de padecerlo Algunos riesgos de exposiciónAdemás, aunque esta es un área de investigación en curso.

Riesgos para nuestra tecnología

Las intensas explosiones del Sol, ubicadas a 150 millones de kilómetros de distancia, no pueden dañarnos físicamente. Pero nuestros sistemas eléctricos y de comunicaciones están en riesgo. “No son nuestros sistemas biológicos los que están en riesgo, es nuestra tecnología”, dijo Maruca.

Durante las tormentas solares de mayo de 2024 sucedieron muchas cosas Tractores agrícolas, que dependen de sistemas de guía por satélite GPS., quedó fuera de línea. En 2003, las aerolíneas redirigieron sus vuelos, con un gran gasto, para evitar interrupciones en las comunicaciones. En 1989, una severa tormenta solar mató a A. 10 millones de dolares adaptador En la central nuclear de Salem, en Nueva Jersey. Lo mismo provocó cortes de energía para millones de personas en Quebec, Canadá. Golpeó el campo magnético de la Tierra y luego, escribió el astrónomo de la NASA Sten Odenwald, “justo después de las 2:44 a.m. del 13 de marzo, las corrientes encontraron debilidad en la red eléctrica de Quebec. En menos de dos minutos, toda la red eléctrica de Quebec se cayó. Fue cortado.” Durante el apagón de 12 horas, millones de personas se encontraron repentinamente en edificios de oficinas oscuros, túneles subterráneos para peatones y ascensores parados.

El 27 de febrero de 2000 se fotografió una eyección de masa coronal.

El 27 de febrero de 2000 se fotografió una eyección de masa coronal.
Crédito: SOHO ESA/NASA

Son inevitables tormentas solares aún mayores.

El anillo de este tipo más grande jamás observado fue evento de carringtonEn 1859, las tormentas solares produjeron una aurora tan brillante que despertó a los mineros de oro en las Montañas Rocosas a la 1 de la madrugada, y se dice que la gente podía leer los periódicos gracias a la extraña luz atmosférica.

Un evento de este tipo hoy en día, si no se prepara adecuadamente, podría provocar cortes de energía generalizados y dañar los satélites de comunicaciones. “Si eso sucediera hoy, causaría daños masivos”, afirmó Layden. “Nadie sabe cuándo volverá a ocurrir este evento al nivel de Carrington”. a un informe Las Academias Nacionales dicen que se ha proporcionado una estimación de entre 1 y 2 billones de dólares sólo durante el primer año para los costos sociales y económicos de un “escenario de tormenta geomagnética extrema” con tiempos de recuperación de 4 a 10 años.

“Es una cifra asombrosa”, dijo Maruca.

Afortunadamente, contamos con pronosticadores del clima espacial, como los de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), que pueden advertir sobre una próxima explosión de partículas cargadas y radiación. Por ejemplo, las empresas de energía pueden cerrar temporalmente las redes eléctricas para evitar daños permanentes a la infraestructura.

Es solo cuestión de tiempo. “Invertir en la previsión del clima espacial es algo bueno”, afirmó Leyden.



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