Una tormenta geomagnética, también llamada tormenta solar, es una perturbación temporal de la magnetósfera terrestre que puede ser causada por una onda de choque de viento solar y/o una eyección de masa coronal (CME, por sus siglas en inglés) que interactúa con el campo magnético terrestre. El incremento en la presión del viento solar inicialmente comprime la magnetosfera. El campo magnético del viento solar interactúa con el campo magnético de la Tierra y transfiere la energía a la magnetosfera. Ambas interacciones causan un incremento en el movimiento del plasma a través de la magnetosfera (conducido por campos eléctricos incrementados dentro de la magnetosfera) y un incremento en la corriente eléctrica en la magnetosfera e ionosfera. La presión del viento solar sobre la magnetosfera aumentará o disminuirá en función de la actividad solar.
Durante la fase principal de la tormenta geomagnética, la corriente eléctrica en la magnetosfera crea una fuerza magnética que empuja la frontera entre la magnetosfera y el viento solar. El disturbio en el medio interplanetario que guía la tormenta puede deberse a una eyección de masa coronal o a una corriente de alta velocidad (región de interacción co-rotante; CIR, por sus siglas en inglés) del viento solar, un agujero en la corona o una llamarada solar, originado este disturbio en una región de la superficie del Sol con un campo magnético débil. La frecuencia de tormentas geomagnéticas incrementa y decrementa con el ciclo de las manchas solares. Las tormentas por CME son más comunes durante el máximo del ciclo solar, mientras que las tormentas por CIR son más comunes durante el mínimo del ciclo solar.
Varios fenómenos del clima espacial tienden a ser asociados con o son causados por tormentas geomagnéticas. Estos incluyen: eventos de Partículas Energéticas Solares (SEP, por sus siglas en inglés), corrientes inducidas geomagnéticamente (GIC, por sus siglas en inglés), disturbios en la ionosfera que causan problemas en la radio y los radares, trastornos de la navegación por compás magnético y muestras de la aurora a latitudes mucho más bajas de lo normal. Los efectos de este fenómeno se sienten en la Tierra aproximadamente 52 horas después y pueden durar 24, 48 horas o varios días. Solo se perciben en la Tierra si la onda de choque está dirigida hacia la Tierra. En 1989, una tormenta geomagnética energizó corrientes inducidas por la Tierra que perturbaron la red de distribución eléctrica de la mayor parte de la provincia de Quebec y provocó auroras incluso hasta Texas.
En 1931, Sydney Chapman y Vincenzo C. A. Ferraro escribieron un artículo, «A new theory of magnetic storms» («Una nueva teoría de tormentas magnéticas»), que buscaba explicar el fenómeno. Argumentaron que siempre que el Sol emite una llamarada solar también emite una nube de plasma, ahora conocida como una eyección de masa coronal. Este plasma viajaría a tal velocidad que alcanzaría a la Tierra dentro de 113 días, aunque ahora se sabe que este viaje toma de 1 a 5 días. La nube entonces comprime el campo magnético de la Tierra e incrementa el campo en la superficie terrestre.
Los efectos de la actividad geomagnética sobre los sistemas vivos y en especial sobre la salud humana no están demostrados.
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