Idean un sistema para anticipar una erupción solar

Un equipo internacional de científicos ha descubierto un factor asociado a la agitación del campo magnético solar, capaz de detectar antes de que ocurra una erupción solar, informa el CNRS en un comunicado.

La erupción solar es una variación repentina, rápida e intensa de brillo que se observa en la superficie del Sol debido a una explosión de gases calientes. Libera una gran cantidad de energía en forma de radiación electromagnética, partículas energéticas y movimientos de masa, pero varía en intensidad y frecuencia. Puede producir rayos X y rayos gamma.

La erupción solar es uno de los fenómenos más violentos del sistema solar. Provoca una reconfiguración total del campo magnético, un enorme reservorio de energía que permite expulsar al espacio interplanetario miles de millones de toneladas de materia solar a más de mil kilómetros por segundo.

Para detectar una erupción solar, son necesarios instrumentos especializados como los telescopios ópticos ubicados en el espacio. Algunas emisiones pueden ser observadas con telescopios desde la Tierra.

Pero en la actualidad la probabilidad de predecir una erupción solar no supera el 40%. Sin embargo, las más potentes erupciones pueden provocar importantes perturbaciones en los sistemas terrestres, como interferencias en las telecomunicaciones o la caída de las redes eléctricas en grandes regiones del planeta.

Todo nuestro universo tecnológico, que depende de los componentes electrónicos y de los satélites, son cada vez más sensibles a la actividad solar, que también puede poner en peligro la vida de los astronautas que en ese momento estén en el espacio.

La meteorología espacial es una disciplina emergente que analiza y predice las variaciones en el plasma solar, el campo magnético terrestre, la radiación y otras variables del espacio exterior. También se propone prever las erupciones solares, de la misma forma que los servicios meteorológicos anticipan la llegada de una tormenta. El objetivo es preparar a las infraestructuras terrestres al eventual impacto procedente del Sol que puede dañarlas.

Para realizar esta previsión, los astrónomos han buscado un parámetro predictor a través de simulaciones digitales 3D que reproducen por ordenador la aparición del campo magnético en la atmósfera solar, así como la formación de manchas solares, base de las erupciones.

Los investigadores han testado diferentes simulaciones paramétricas y analizado la evolución de la energía y de la helicidad magnética, una magnitud que mide el nivel de agitación del campo magnético.

Dos escenarios

En esta investigación, los astrónomos han simulado dos escenarios por ordenador, uno con erupción y otro sin erupción. Los primeros cálculos han confirmado que ni las energías magnéticas ni la agitación del campo magnético global reúnen los criterios necesarios para ser un factor predictivo de las erupciones solares.

Sin embargo, a través de una aproximación matemática compleja, basada en la separación del campo magnético en numerosos componentes, los investigadores han establecido el índice susceptible de poder prever las erupciones.

Este índice, que compara dos situaciones en la zona potencialmente eruptiva, apenas influye en los escenarios sin erupción, mientras que en todos los demás casos, sube sensiblemente antes de una erupción simulada.

Este estudio, que se enmarca en el programa francés  HéliSol, abre la posibilidad de conseguir mejores y más precisas predicciones de las erupciones  solares. Sin embargo, estos resultados teóricos deben todavía ser confirmados por el análisis de observaciones reales en las regiones activas solares, antes de considerarlos concluyentes.

Este es el objetivo que ha acometido el proyecto europeo Flarecast, que pretende crear un sistema automático de predicción de las erupciones solares.

Referencia

Relative magnetic helicity as a diagnostic of solar eruptivity.  Astronomy and Astrophysics, 17 mai 2017. DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/201630043