Clasificación de las erupciones solares de rayos X

Una llamarada solar es una explosión en el Sol que ocurre cuando la energía almacenada en campos magnéticos retorcidos (generalmente encima de las manchas solares) se libera repentinamente. Las llamaradas producen una explosión de radiación en todo el espectro electromagnético, desde ondas de radio hasta rayos X y rayos gamma.

¿Qué es una llamarada solar?
Una llamarada se define como una variación repentina, rápida e intensa de brillo. Una llamarada solar ocurre cuando la energía magnética que se ha acumulado en la atmósfera solar se libera repentinamente. La radiación se emite en prácticamente todo el espectro electromagnético, desde ondas de radio en el extremo de longitud de onda larga, pasando por la emisión óptica hasta rayos X y rayos gamma en el extremo de longitud de onda corta. ¡La cantidad de energía liberada es el equivalente a millones de bombas de hidrógeno de 100 megatones explotando al mismo tiempo! La primera llamarada solar registrada en la literatura astronómica tuvo lugar el 1 de septiembre de 1859. Dos científicos, Richard C. Carrington y Richard Hodgson, estaban observando de forma independiente las manchas solares en ese momento, cuando vieron una gran llamarada en luz blanca.

A medida que se libera energía magnética, las partículas, incluidos electrones, protones y núcleos pesados, se calientan y aceleran en la atmósfera solar. La energía liberada durante una llamarada suele ser del orden de 1.027 ergios por segundo. Las grandes llamaradas pueden emitir hasta 1.032 ergios de energía. Esta energía es diez millones de veces mayor que la energía liberada por una explosión volcánica. Por otro lado, es menos de una décima parte de la energía total emitida por el Sol cada segundo.

Normalmente hay tres etapas en una erupción solar. La primera es la etapa precursora, donde se desencadena la liberación de energía magnética. En esta etapa se detecta la emisión de rayos X suaves. En la segunda etapa o impulsiva, los protones y electrones se aceleran a energías superiores a 1 MeV. Durante la etapa impulsiva se emiten ondas de radio, rayos X duros y rayos gamma. La acumulación y decadencia gradual de los rayos X blandos se puede detectar en la tercera etapa, la de decadencia. La duración de estas etapas puede ser tan corta como unos pocos segundos o tan larga como una hora.

Las llamaradas solares se extienden hasta la capa del Sol llamada corona. La corona es la atmósfera más externa del Sol y está formada por gas muy enrarecido. Este gas normalmente tiene una temperatura de unos pocos millones de grados Kelvin. Dentro de una llamarada, la temperatura normalmente alcanza los 10 o 20 millones de grados Kelvin, y puede llegar hasta los 100 millones de grados Kelvin. La corona es visible en rayos X suaves, como en la imagen de arriba. Observe que la corona no es uniformemente brillante, sino que está concentrada alrededor del ecuador solar en forma de bucle. Estos bucles brillantes están ubicados dentro de áreas de fuerte campo magnético llamadas regiones activas y las conectan. Las manchas solares se encuentran dentro de estas regiones activas. Las erupciones solares ocurren en regiones activas.

La frecuencia de las llamaradas coincide con el ciclo de once años del Sol. Cuando el ciclo solar es mínimo, las regiones activas son pequeñas y raras y se detectan pocas erupciones solares. Estos aumentan en número a medida que el Sol se acerca a la parte máxima de su ciclo. El Sol alcanzará su próximo máximo en el año 2011, un año más o menos.

Una persona no puede ver una llamarada solar simplemente mirando al Sol. (¡NUNCA MIRE DIRECTAMENTE AL SOL! PUEDE PRODUCIR DAÑOS OCULARES.) De hecho, las llamaradas son difíciles de ver en comparación con la brillante emisión de la fotosfera. En cambio, se utilizan instrumentos científicos especializados para detectar las firmas de radiación emitidas durante una llamarada. Las emisiones de radio y ópticas de las llamaradas se pueden observar con telescopios en la Tierra. Las emisiones energéticas como los rayos X y los rayos gamma requieren telescopios ubicados en el espacio, ya que estas emisiones no penetran la atmósfera terrestre.

Los científicos clasifican las erupciones solares según su brillo de rayos X en el rango de longitud de onda de 1 a 8 Angstroms. Hay 3 categorías: las bengalas clase X son grandes; son eventos importantes que pueden provocar apagones de radio en todo el planeta y tormentas de radiación duraderas. Las bengalas de clase M son de tamaño mediano; pueden causar breves apagones de radio que afectan las regiones polares de la Tierra. A veces, una erupción de clase M sigue a tormentas de radiación menores. En comparación con los eventos de clase X y M, las llamaradas de clase C son pequeñas y tienen pocas consecuencias perceptibles aquí en la Tierra.

Esta figura muestra una serie de erupciones solares detectadas por los satélites de la NOAA en julio de 2000:

Cada categoría de llamaradas de rayos X tiene nueve subdivisiones que van desde, por ejemplo, C1 a C9, M1 a M9 y X1 a X9. Es una escala logarítmica. M1 es 10 veces más fuerte que C1. X1 es 10 veces más fuerte que M1 y así sucesivamente.

En la figura de arriba, las tres bengalas indicadas registraron (de izquierda a derecha) X2, M5 y X6. La llamarada X6 desencadenó una tormenta de radiación alrededor de la Tierra apodada el evento del Día de la Bastilla.