Las erupciones solares son fascinantes y tienen un profundo efecto en lo que los astrónomos llaman «clima espacial». Estos eventos varían con el ciclo solar de 11 años del sol, liberando inmensas cantidades de radiación en todo el espectro electromagnético (desde el ultravioleta extremo hasta los rayos X) al espacio.
Los efectos de las erupciones solares se han observado desde tiempos inmemoriales, incluyendo las auroras en latitudes altas (Aurora Borealis y Australis), pero sólo han sido objeto de estudio y predicción durante aproximadamente un siglo y medio. Aun así, hay mucho que sigue sin saberse sobre estos dramáticos eventos.
Por ejemplo, se sabe que las erupciones solares afectan la atmósfera del sol, desde la superficie visible (fotosfera) hasta su capa más externa (corona). Sin embargo, todavía hay preguntas sobre cómo estos eventos influyen en las capas inferiores de la atmósfera.
En un estudio reciente dirigido por la Universidad de Colorado, Boulder, un equipo de investigadores documentó la rotación de dos manchas solares muy pequeñas de la superficie del Sol (poros) utilizando el Telescopio Solar Daniel K. Inouye (DKIST) en Mauna Kea.
Estos poros estaban vinculados a una llamarada menos potente y se movían de una manera que nunca se había observado, lo que sugiere que la dinámica de la atmósfera del Sol es más compleja de lo que se creía anteriormente.
El estudio fue dirigido por Rahul Yadav, un científico investigador del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) en la Universidad de Colorado, Boulder (UC Boulder). Lo acompañaron colegas del Departamento de Ciencias Astrofísicas y Planetarias de UC Boulder, el Observatorio Solar Nacional (NSO) de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de EE. UU. y el Instituto de Física Solar-Terrestre de SB RAS.
El artículo que detalla sus hallazgos, «Photospheric Pore Rotation Associated with a C-class Flare from Spectropolarimetric Observations with DKIST», fue publicado recientemente en The Astrophysical Journal Letters.
Se cree que las erupciones solares ocurren cuando la energía magnética almacenada en la atmósfera del sol acelera partículas cargadas en el plasma circundante. Ocurren en regiones activas y a menudo están acompañadas por una cantidad significativa de plasma que se expulsa al espacio (una eyección de masa coronal, CME) y la liberación de partículas aceleradas (un evento de partículas solares, SPE).
Estas pueden causar estragos en los satélites en la órbita de la Tierra e interferir con las antenas de radio y las redes electrónicas en la superficie, por lo que los científicos están interesados en aprender más sobre ellas.
Las erupciones se clasifican según su fuerza: la clase B es la más débil, la clase C y M son ligeramente más energéticas y la X es la más fuerte. Estudios anteriores han demostrado cómo las erupciones solares intensas pueden provocar que grandes manchas solares roten rápidamente y distorsionen las regiones activas en la superficie del sol.
Pero, como explicó el Dr. Yadav en un comunicado de prensa de la NSO, lo que observaron fue bastante inesperado. «Este estudio marca la primera vez que se ha observado una rotación de este tipo en una escala menor (menos de 2000 kilómetros [~1245 millas] de ancho) asociada con una llamarada de clase C menos intensa», dijo.
Además, observaciones anteriores han descubierto que los movimientos de rotación de las manchas solares ocurren directamente en la cinta de llamaradas, donde se producen las emisiones más intensas durante un evento de llamarada. Esta vez, el equipo observó una rotación previa a la llamarada ubicada a poca distancia de la cinta de llamaradas, lo que sugiere que el acoplamiento entre las diferentes capas de la atmósfera del Sol durante las llamaradas puede ser más complejo de lo que se pensaba anteriormente.
Yadav y sus colegas sugieren que el proceso que observaron está impulsado por cambios en la fuerza de Lorentz causados por interacciones entre partículas cargadas solares (también conocidas como viento solar) y sus campos magnéticos.
Como explicó la profesora Maria Kazachenko, científica de la NSO y coautora del estudio, «a medida que las líneas del campo magnético de la corona se reorganizan, podrían inducir cambios en la atmósfera inferior, lo que provocaría la rotación observada. Este descubrimiento añade una nueva dimensión a nuestra comprensión de las complejas interacciones magnéticas que se producen durante las erupciones solares».
Las observaciones únicas que el equipo realizó con el telescopio Inouye ofrecen nuevos conocimientos sobre los mecanismos a través de los cuales las erupciones solares influyen en las capas inferiores de la atmósfera del Sol. Por ejemplo, las observaciones anteriores han revelado mucho sobre las rotaciones de las manchas solares que ocurrieron durante erupciones más potentes (clase M o X).
Sin embargo, los datos de Inouye revelaron que pueden ocurrir movimientos de rotación similares con erupciones menos intensas y en escalas más pequeñas. Estos hallazgos podrían conducir a nuevas vías de investigación y ayudar a refinar nuestros modelos de actividad solar.
Esto tendrá implicaciones para las constelaciones crecientes de satélites de telecomunicaciones, investigación, Internet y observación de la Tierra en la órbita terrestre. La predicción del clima espacial, que afecta a todo en el sistema solar hasta el borde mismo de la heliosfera, también es importante para las misiones de larga duración en el espacio. Para los astronautas que trabajan en la Luna y Marte y transitan por el espacio profundo, saber más sobre la actividad de las erupciones ayudará a mitigar el riesgo de exposición a la radiación.
Con información de The Astrophysical Journal Letters
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