Hacia una mejor predicción de las erupciones solares

Según los investigadores del CNRS, École Polytechnique, CEA e INRIA, solo un fenómeno subyace en todas las erupciones solares en un artículo presentado en la portada del número del 8 de febrero de la revista Nature. Han identificado la presencia de una "jaula" de confinamiento en la que se forma una cuerda magnética que causa erupciones solares. Es la resistencia de esta jaula al ataque de la cuerda la que determina el poder y el tipo de la próxima bengala. Este trabajo ha permitido a los científicos desarrollar un modelo capaz de predecir la energía máxima que se puede liberar durante una llamarada solar, lo que podría tener consecuencias potencialmente devastadoras para la Tierra.

Al igual que en la Tierra, las tormentas y los huracanes barren la atmósfera del sol. Estos fenómenos son causados ​​por una reconfiguración repentina y violenta del campo magnético solar, y se caracterizan por una liberación intensa de energía en forma de emisiones de luz y partículas y, a veces, por la eyección de una burbuja de plasma. Estudiar estos fenómenos, que tienen lugar en la corona (la región más exterior del Sol), permitirá a los científicos desarrollar modelos de pronóstico, tal como lo hacen para el clima de la Tierra. Esto debería limitar nuestra vulnerabilidad tecnológica a las erupciones solares, que pueden afectar a varios sectores, como la distribución de electricidad, el GPS y los sistemas de comunicaciones.

En 2014, los investigadores mostraron que una estructura característica, un enredo de líneas de fuerza magnética retorcidas como una cuerda de cáñamo, aparece gradualmente en los días previos a una llamarada solar. Sin embargo, hasta hace poco, solo habían observado esta cuerda en erupciones que expulsaron burbujas de plasma. En este nuevo estudio, los investigadores estudiaron otros tipos de bengalas, cuyos modelos aún se están debatiendo, al realizar un análisis más completo de la corona solar, una región donde la atmósfera del Sol es tan delgada y caliente que es difícil de medir. el campo magnético solar allí. Hicieron esto midiendo el campo magnético más fuerte en la superficie del Sol, y luego usaron estos datos para reconstruir lo que estaba sucediendo en la corona solar.

Aplicaron este método a una llamarada importante que se desarrolló en unas pocas horas el 24 de octubre de 2014. Mostraron que, en las horas previas a la erupción, la cuerda en evolución estaba confinada dentro de una "jaula" magnética multicapa. Utilizando modelos evolutivos que funcionan con supercomputadora, mostraron que la cuerda no tenía energía suficiente para atravesar todas las capas de la jaula, lo que imposibilitaba la eyección de una burbuja magnética. A pesar de esto, el alto giro de la cuerda desencadenó una inestabilidad y la destrucción parcial de la jaula, causando una potente emisión de radiación que provocó interrupciones en la Tierra.

Gracias a su método, que permite monitorear los procesos que tienen lugar en las últimas horas previas a una bengala, los investigadores han desarrollado un modelo capaz de predecir la energía máxima que se puede liberar de la región del Sol en cuestión. El modelo demostró que para la erupción de 2014, se habría producido una gran eyección de plasma si la jaula hubiera sido menos resistente.

Este trabajo demuestra el papel crucial desempeñado por el dúo de la "cuerda de jaula" magnética en el control de las erupciones solares, además de ser un nuevo paso hacia la pronta predicción de tales erupciones, que tendrá impactos sociales potencialmente significativos.

Crédito:  cnrs.fr