Investigan las causas de fuertes erupciones solares

La Dra. Lela Taliashvili es directora del Cinespa y coordinadora del Planetario de San José, de la UCR. Natal de la República de Georgia,

La Dra. Lela Taliashvili es directora del Cinespa y coordinadora del Planetario de San José, de la UCR. Natal de la República de Georgia, la astrofísica llegó a Costa Rica en la década de 1990 (foto: Laura Rodríguez).

El estudio analiza regiones ecuatoriales del sol con gran carga electromagnética asociadas a erupciones del plasma y partículas energéticas por la desaparición de filamentos.

El sol: allí, imponente, siempre brillante. Nuestra estrella es un misterio, un enigma que se revela lento, al paso de los siglos, por medio del ojo científico.

Una nueva parte de los secretos de nuestra estrella se está esclareciendo aquí, en Costa Rica: un grupo de astrofísicos del Centro de Investigaciones Espaciales (Cinespa), de la Universidad de Costa Rica (UCR), y del Observatoire de Paris-Meudon, en Francia, presentaron los resultados preliminares de un estudio planteado a largo plazo.

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Con esta investigación se busca entender las grandes erupciones de partículas energéticas ocurrentes en zonas de la superficie solar caracterizadas por la concentración de filamentos o prominencias –compuestos por plasma–, esto debido a la emergencia de flujos electromagnéticos, algunos de ellos con mucha estabilidad.

Los datos arrojados por la investigación fueron expuestos en la décima edición de la Conferencia Latinoamericana de Geofísica Espacial (Colage), celebrada en setiembre pasado en Perú. En el estudio participaron la Dra. Lela Taliashvili y las magistras Heidy Gutiérrez y Mónica Sánchez, del Cinespa, y el Dr. Zadig Mouradian, del Observatoire de Paris-Meudon.

Los científicos asociaron dos perturbaciones en la magnetósfera terrestre, ocurridas durante el año 2000, con las erupciones de un filamento causadas por el fenómeno de Desaparición Dinámica Repentina. Estas explosiones que se dieron junto con Eyecciones de Masa Coronal (EMC) –fenómeno altamente energético y geoefectivo–.

Tales perturbaciones en el campo electromagnético de nuestro planeta se catalogan como tormentas geomagnéticas intensas, con un impacto de -90 y -75 nanoteslas. “Estos eventos precedieron a dos tormentas muy intensas con perturbaciones hasta -200 nanoteslas”, explicó Taliashvili, investigadora principal del estudio.

“Encontramos que se formaron concentraciones de filamentos que giraban en torno a un punto con un campo electromagnético muy fuerte, como si fuese un punto de pivote, un imán. Además, cerca de la base de los filamentos emergieron flujos electromagnéticos que al desaparecer crearon la desestabilización de la estructura y su consecuente erupción, debido a la reconexión magnética”, añadió la científica.

Estas expulsiones de plasma solar resultaron muy fuertes a causa del intenso campo electromagnético de la región y a la reconexión magnética. El fenómeno también causó la reorganización del campo magnético solar a gran escala.

Las investigadoras analizaron seis filamentos de larga vida que se encontraban entre las latitudes 40.º norte y 40.º sur de la superficie del sol. “Es una región en donde se forman los campos magnéticos más fuertes, ya que la rotación del astro es más veloz en ese sector ecuatorial”, explicó Taliashvili.

Los filamentos, estructuras cargadas eléctricamente, pueden desaparecer por dos procesos: Desaparición Dinámica Repentina, causada, principalmente, por la reconexión magnética, que termina con una erupción total o parcial, generalmente fuerte, la cual tarda tres o cuatro días en llegar a la Tierra; o Desaparición Termal Repentina, en el cual el filamento se calienta y se deshace sin expulsar plasma al espacio. El tiempo de vida de estas prominencias es variable: pueden durar unos días, varias semanas o meses.

FENÓMENO ENERGÉTICO

“Realizamos la investigación debido a que el ecuador del sol se caracteriza por concentrar actividad muy energética que afecta el campo electromagnético terrestre. Es muy importante entender los procesos físicos que se están desarrollando para tener la capacidad de hacer predicciones más eficientes, porque podría ser peligroso para nuestro planeta”, afirmó la científica del Cinespa.

Taliashvili expresó que, a pesar de que la formación de filamentos es periódica, las erupciones de tales estructuras magnéticas con una carga energética tan grande no son frecuentes: tan solo ocurren 10 o 12 veces al año.

“La gran cantidad de energía que altera el campo electromagnético de la Tierra puede perturbar la ionosfera y la atmósfera, causando una mayor filtración de rayos cósmicos solares y, por tanto, más radiación. Además, puede tener consecuencias en la biosfera, porque puede provocar la desaparición anómala de especies, incluyendo los animales sensibles, ya que estos evitan las regiones con elevada radiación”, declaró.

A su vez, las partículas energéticas liberadas por estas explosiones pueden provocar daños a los astronautas y a los satélites. No obstante, al ser explosiones lentas y al tener predicciones de los flujos magnéticos emergentes y los puntos de pivote, hay tiempo para reposicionar los satélites y que no reciban el impacto directo. También se puede reprogramar la salida de astronautas al espacio, con el fin de que no sean expuestos a radiación peligrosa.

“Sin embargo, la tarea de predecir el clima espacial sigue siendo complicada y requiere más estudios, especialmente sobre los fenómenos geoefectivos”, afirmó la astrofísica.

ESTUDIO DE MAPAS

Para elaborar la investigación se estudiaron mapas de filamentos de larga vida, proporcionados por el Observatoire de Paris-Meudon, que mostraban el comportamiento de estos filamentos en la superficie del sol entre 1999 y el 2001.

Por otra parte, se analizaron las imágenes de alta resolución temporal y espacial obtenidas por telescopios terrestres y espaciales. “Elegimos seis filamentos de larga vida, hasta de 14 meses, y los monitoreamos. Trabajamos por medio de ciclo solares, que duran aproximadamente 30 días”, dijo Taliashvili.

Los mapas de los filamentos se estudiaron en conjunto con los mapas magnéticos para asociar la concentración de filamentos con zonas de alta y estable concentración magnética y su evolución.

El estudio continuará con el análisis de filamentos en diferentes etapas de otros ciclos solares.

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