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  • 13/02/2018

Astrofísica

«Cajas» y «cuerdas» en las fulguraciones solares

Se producen cuando las líneas del campo magnético de la superficie del Sol, tras entrelazarse entre sí cada vez más estrechamente, logran romper una «caja» magnética, formada por líneas del campo magnético en la corona solar, que mantenía a esa «cuerda» confinada.

 

Nature

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Una región solar activa, en septiembre de 2015. Los arcos sobre la superficie del Sol son las emisiones luminosas (en realidad, ultravioletas) de partículas que se mueven por las líneas del campo magnético [NASA/SDO].

Se ha detallado un mecanismo que controlaría las fulguraciones solares. Para llegar hasta él, se han afinado ideas anteriores mediante una combinación de datos empíricos y simulaciones por ordenador. El descubrimiento, que representa un nuevo paso hacia la predicción de esos sucesos, que llegan a afectar a los satélites artificiales, las comunicaciones y las instalaciones de generación y distribución de la energía electricidad, se le debe a un grupo de investigadores de la Universidad de París-Saclay, de la Universidad París-Diderot y del Instituto Nacional de investigaciones en Informática y Automática (INRIA). Lo han presentado en Nature.

Se sabía que las fulguraciones solares, que se caracterizan por una intensa liberación de energía en la forma de emisiones de radiación luminosa y de partículas, y que en ocasiones conducen a la expulsión de una bola de plasma, estaban causadas por una reconfiguración repentina y violenta del campo magnético solar. No obstante, se desconocía el mecanismo que controlaba estos fenómenos, que suceden en la corona solar, la región más externa de la estrella.

Tahar Amari y sus colaboradores estudiaron una tempestad solar particularmente intensa, que culminó con la fulguración del 24 de octubre de 2014. Analizaron para ello los datos que recogieron, antes, durante y después del suceso, el Observatorio de la Dinámica Solar (SDO) y el Satélite Ambiental Operativo Geoestacionario (GOES), de la NASA.

En aquella ocasión se observó la formación de una estructura característica, un entrelazado de líneas de fuerza electromagnética, anudadas entre sí como los hilos de una cuerda, pero no se identificó qué regía las torsiones de este «cuerda» hasta que detonaban las fulguraciones.

Representación de la jaula magnética de la corona solar que mantiene confinada a la cuerda magnética (en azul) generada sobre la superficie de la estrella. [Tahar Amari et al./Centro de Física Teórica/CNRS/Escuela Politécnica].Amari y sus colaboradores buscaron la manera de definir las líneas de fuerza del campo magnético de la corona solar, cuya medición directa es dificilísima, por un medio indirecto: medir el campo magnético de la superficie solar, más intenso, para luego, gracias a modelos matemáticos, definir el de la corona.

Para ejecutar los cálculos magnetohidrodinámicos necesarios han tenido que usar a fondo la potencia de cálculo del superordenador del Centro de Informática Nacional de la Enseñanza Superior, instalado en Montpellier.

La fulguración se produce cuando la cuerda magnética (en azul) acumula energía suficiente para romper la jaula formada por el campo magnético en la corona [Tahar Amari et al./Centro de Física Teórica/CNRS/Escuela Politécnica].Al aplicar sus modelos a la fulguración del 24 de octubre de 2014, demostraron que en las horas precedentes a la erupción la cuerda magnética permanecía confinada durante su evolución en el interior de una caja magnética, una estructura de varias capas formada por líneas de campo magnético que se proyectan desde la superficie del Sol. La torsión más y más acentuada de la cuerda acababa por volver inestable a la caja, tanto que permitió que la cuerda la tocase en algunos puntos, lo que desencadenó una potente emisión de radiaciones que acabaron provocando aquí en la Tierra interrupciones en las comunicaciones. Que se llegue a expulsar una bola de plasma depende de la resistencia de la caja: una resistencia mayor la impide.

 Le Scienze

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Le Scienze.

Referencia: «Magnetic cage and rope as the key for solar eruptions», de Tahar Amari et al., en Nature 554, 211-215 (8 de febrero de 2018).

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