Un nuevo metodo para prevenir las erupciones solares mas peligrosas
Portada en el ltimo nmero de la revista ‘Science’
Sus creadores creen que ayudar a predecir las tormentas solares, un fenmeno capaz de perturbar las comunicaciones en la Tierra y de poner en riesgo las misiones espaciales.
Las fulguraciones solares son las explosiones ms potentes del Sistema Solar. Al liberar grandes cantidades de energa magntica en pocos minutos, calientan el plasma a decenas de millones de grados y aceleran partculas hasta altas velocidades. Son as el origen de una onda de radiacin y viento solar que causa las llamadas tormentas solares, un fenmeno capaz de crear graves perturbaciones en satlites y comunicaciones, tanto en el espacio exterior como en la Tierra. Por eso estos fenmenos se estudian desde hace dcadas, en busca de mtodos fiables para predecirlas.
El desarrollo de un modelo fsico capaz de anticipar estas grandes fulguraciones solares ocupa este jueves la portada de la revista Science. Llamado kappa-scheme y creado por investigadores de la Universidad de Nagoya (Japn), este nuevo modelo ha partido de observaciones magnticas para identificar umbrales crticos de inestabilidad en la superficie solar. De esta forma predice cuando una gran erupcin en la superficie es inminente, adems de identificar el lugar donde ocurrir y cunta energa puede liberar. “Las grandes fulguraciones pueden causar tormentas solares; uno de los principales objetivos es predecir esas tormentas y proteger a nuestra sociedad de sus efectos”, afirma Kanya Kusano, director del Instituto de Investigacin Ambiental Espacio-Tierra de la Universidad de Nagoya y responsable del artculo.
La novedad de este sistema es que elige un enfoque nico, basado en la magnetohidrodinmica (MHD), disciplina que estudia la dinmica de fluidos conductores y su relacin con campos elctricos y magnticos. Los autores pusieron a prueba la efectividad de su modelo comparndolo con datos del Observatorio de Dinmica Solar de la NASA (SDO): k-scheme fue capaz de identificar la aparicin, ubicacin y tamao de la mayora de las grandes fulguraciones hasta con 20 horas de antelacin. “La fiabilidad de nuestra prediccin es mayor que las actuales” subraya Kusano. “Ahora mismo, la tasa de aciertos en erupciones de clase X por las agencias espaciales de todo el mundo es menos del 50%; nuestro enfoque puede predecir siete de cada nueve erupciones de clase X2 o mayores”.
Proteger las misiones
El riesgo de radiacin que plantean las erupciones solares es una preocupacin importante en el diseo de misiones tripuladas. Los protones energticos pueden atravesar el cuerpo humano, causando daos bioqumicos, de manera que se necesita encontrar formas de proteger a los astronautas. Una erupcin solar el 20 de enero de 2005 liber la mayor concentracin de protones jams medida directamente, lanzando una lluvia de partculas de alta velocidad alrededor de la Tierra y la Luna. De acuerdo con la NASA, un equipo de astronautas hubiera tenido tan slo 15 minutos para ponerse a cubierto.
Por eso muchos observatorios monitorizan regularmente estos fenmenos y se hacen mediciones peridicas del campo magntico y de la fotosfera solar, considerada como la superficie del Sol. Pero predecir las fulguraciones solares es una tarea difcil. “La fsica para ello es compleja y cubre un gran rango de escalas espaciales, adems nos faltan elementos observables clave como el campo magntico de la corona del sol”, escribe la profesora de la Universidad de Graz (Austria) Astrid Veronig en el mismo nmero de Science. “De hecho, no est descartada la posibilidad de que las erupciones sean procesos inherentemente estocsticos [una sucesin de variables aleatorias que evolucionan en funcin de otra variable]”.
Kusano y su equipo continuarn refinando su mtodo.”Ahora, estoy colaborando con el Instituto Nacional de Tecnologa de la Informacin y las Comunicaciones (NICT), que es responsable del pronstico del clima espacial en Japn, para implementar nuestro esquema de pronstico y hacerlo operacional dentro en un par de aos”, afirma el investigador. En este sentido, las observaciones del Telescopio Solar Daniel K. Inouye (DKIST) de Hawai, que comenzarn este ao, proporcionarn una mejor resolucin de la estructura del campo magntico solar y de su dinmica.
Precisamente el pasado mes de mayo, el sol experiment la mayor fulguracin de los ltimos aos. Aunque es demasiado pronto para asegurarlo, la NASA cree que esta nueva actividad podra indicar que el sol est despertando de su sueo cclico: pasa por un ciclo de 11 aos en el que sus polos magnticos se invierten -como si el polo norte y el sur de la Tierra intercambiaran lugares- y durante este tiempo su actividad se acelera. Cuando la actividad es baja, se conoce como mnimo solar, y cuando es alta, mximo solar. A medida que el sol se acerca al mximo solar y su ciclo de actividad se acelera, su superficie se cubre de manchas, efmeras marcas oscuras creadas por esa fuerte actividad magntica.