Anticipar las erupciones solares

Las erupciones solares son uno de los fenómenos más violentos del Sistema Solar. Ocurren durante la brutal reconfiguración del campo magnético de la estrella, que impulsa grandes cantidades de luz, partículas de alta energía y material de plasma (chorros de partículas menos enérgicos que los anteriores y se mueven más lentamente, llamados eyecciones de masa coronal).

Al llegar a las proximidades de la Tierra, las partículas de alta energía y las eyecciones de masa coronal pueden interrumpir dispositivos electrónicos, satélites o incluso amenazar la vida de los astronautas en la Estación Espacial Internacional. Sin embargo, es difícil anticipar estas erupciones: actualmente, la fiabilidad de las previsiones no supera el 40%. Étienne Pariat, de Lesia (del Observatorio de París y el CNRS), y sus colegas han propuesto un nuevo método que mejora estos pronósticos.

Los investigadores estudiaron varias simulaciones tridimensionales que reproducen la formación de tubos de flujo magnético en la superficie del Sol y que conducen, o no, a una erupción. Analizaron diferentes cantidades medidas en cada escenario para ver cuál podría servir como indicador del riesgo de erupción. Han demostrado que ni la energía magnética ni la helicidad magnética general, que caracteriza el nivel de entorsión del campo magnético, son buenos indicadores. Por otro lado, monitorear ciertos componentes de esta helicidad sería útil para anticipar una erupción.

Para comprender lo que representan estas cantidades, es posible comparar, en cierta medida, el campo magnético involucrado en las erupciones solares con una banda elástica.

Un elástico puede estar en reposo, relajado. También es posible estirarlo, torcerlo. En este último caso, si se corta, el elástico se relaja bruscamente: la energía que se había almacenado en su estructura molecular se transforma en movimiento (en energía cinética). La helicidad magnética general H del campo magnético solar corresponde a la helicidad del elástico.

Puede tomar un cierto valor en reposo (no necesariamente cero) y un valor significativo una vez que el campo magnético «atado». Imagine que cuando el elástico está retorcido, podemos, por experiencia de pensamiento, restar su forma inicial relajada de su forma retorcida. Luego definimos H j como el entorno de nuestro elástico virtual despojado de su forma de reposo ( H j se llama helicidad magnética del componente no potencial). Y H pj, la diferencia entre H y H j.

La evolución a lo largo del tiempo de la amplitud de H j y H pj es muy diferente dependiendo de si una erupción está en preparación o no. Con estas cantidades medibles mientras se observa el Sol, es posible definir un criterio que, si alcanza un cierto umbral, indique el riesgo de una llamarada solar.

Estos resultados teóricos aún no se han probado. Esto podría lograrse como parte del proyecto European Flarecast, un sistema automático de pronóstico de llamarada solar que estará operativo a fines de 2017.

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