Así se puede determinar la potencia de las erupciones solares

Un solo fenómeno puede ser la base de todas las erupciones solares, según investigadores del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), la Escuela Politécnica francesa, la Comisión de la Energía Atómica (CEA) de Francia y el Instituto Nacional de Investigación en Informática y Automática (INRIA, por sus siglas en francés) en un artículo presentado en la portada de este jueves de la revista Nature.

Estos expertos 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 caja al ataque de la cuerda la que determina el poder y el tipo de la próxima erupción. 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 repentina y violenta reconfiguración 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 en 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.

Portada de Nature Nature

En este nuevo estudio, los científicos estudiaron otros tipos de erupciones, 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 superordenadores, 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 monitorizar los procesos que tienen lugar en las últimas horas previas a una erupción, los investigadores han desarrollado un modelo capaz de predecir la energía máxima que se puede liberar de la región del Sol. 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 "cuerda-jaula" magnética en el control de las erupciones solares, además de ser un nuevo paso hacia la rápida predicción de estas erupciones, que tendrá impactos sociales potencialmente significativos.