Jaulas y cuerdas magnéticas que causan erupciones solares

Las erupciones solares liberan cantidades colosales de energía en forma de radiación y partículas cargadas. Al llegar a la atmósfera superior de la Tierra, estas tormentas solares pueden interrumpir el GPS, las comunicaciones telefónicas o incluso las redes eléctricas. Estas erupciones son el resultado de repentinas reconfiguraciones del campo magnético del Sol. Durante años, los astrofísicos han estado estudiando la dinámica del campo magnético solar para comprender mejor las erupciones y poder, a largo plazo, anticiparlas y limitar así los riesgos potenciales. El equipo de Tahar Amari, de la escuela politécnica, acaba de destacar ciertos criterios que determinan el nacimiento de una llamarada solar.

En 2014, Tahar Amari y sus colegas analizaron una erupción que ocurrió en 2006 que había lanzado una burbuja de plasma (gas ionizado), el tipo de erupción más poderoso. Los investigadores habían demostrado que un gigantesco y retorcido devanado de líneas de campo magnético, o cuerda magnética, se había formado el día antes de la erupción y había crecido unas horas antes de que la tormenta comenzara con energía solar. « Luego encontramos que dos criterios estaban vinculados a la erupción: la energía de la cuerda y su inestabilidad «, explica Tahar Amari.

Sobre la base de este resultado, el equipo estudió otros tipos de erupciones y, en particular, una erupción de 2014 que no expulsó una burbuja de plasma. Como en la erupción de 2006, gracias a las mediciones del satélite japonés Hinode, los astrofísicos reconstruyeron el campo magnético en la superficie del Sol el día de la erupción, así como los días que lo precedieron. Luego modelaron el campo magnético a lo largo de la corona solar durante este mismo período (el campo no es directamente medible en la corona debido a la alta temperatura y la muy baja densidad).

Gracias a esta reconstrucción del campo magnético, los investigadores destacaron la presencia de una especie de «jaula magnética», compuesta de líneas de campo magnético, que atrapaban el cordón magnético. Durante esta erupción, la cuerda no tenía suficiente energía para romper completamente la jaula y continuar desarrollándose; entonces no hubo eyección de plasma. Por otro lado, el giro muy grande de la cuerda resultó en una ruptura parcial de la jaula. Fue esta inestabilidad la que causó una erupción en forma de radiación intensa.

Erupción solar

Durante una tormenta solar, la reorganización del campo magnético de la estrella da lugar a la aparición de una cuerda y una jaula magnética. La erupción no solo se debe al comportamiento del cable magnético, como se pensaba anteriormente, pero por un lado a la confrontación energética entre la jaula y la cuerda, que determinará si hay o no una expulsión de material, y por otro lado a la inestabilidad de la cuerda.

El equipo de Tahar Amari continúa explorando la pista de la pareja de jaula de cuerda. De hecho, surgen otras preguntas: qué sucede cuando la cuerda rompe la jaula ? Qué energía es liberada por la erupción y de qué forma ? Estas son las preguntas que los investigadores ahora tendrán que resolver para comprender mejor las erupciones solares.

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