Cómo se encienden las llamaradas solares y qué sucede cuando golpean la Tierra

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Comienza con un chasquido en el campo magnético del sol. Luego, en cuestión de segundos, una región cercana a un grupo de manchas solares brilla con una intensidad cegadora. Se trata de una llamada solar, un repentino estallido de energía que transforma la corona solar de una tranquila sopa de plasma en una violenta explosión. El acontecimiento tampoco se desvanece suavemente. Puede durar horas antes de finalmente desaparecer.

Cuando ocurren estas llamaradas, no sólo brillan. Ellos disparan. Partículas de alta energía. Corrientes de electrones. Radiografías duras. La radio estalla. Todo ello es arrojado al espacio. Si la llamarada es lo suficientemente fuerte, crea una onda de choque que se propaga a través del medio interplanetario. Piense en ello como un boom sónico, pero en el vacío del espacio, moviéndose a velocidades que pueden llegar a la Tierra en días en lugar de minutos.

La nube supercaliente

La acción tiene lugar sobre la superficie visible del sol, en la corona. Pero la energía no se queda ahí. Se descarga en la superficie, lo que desencadena una reacción que genera una nube de plasma sobrecalentado a unos 100 millones de Kelvin. Eso equivale aproximadamente a 180 millones de grados Fahrenheit. Es una fuente increíblemente potente de radiación de rayos X.

No todas las bengalas ofrecen este tipo de espectáculo. Los eventos más pequeños carecen del conjunto completo de atributos. Pueden emitir un poco de luz y algunas partículas, pero rara vez causan el tipo de perturbación que nos importa. También existe una categoría extraña conocida como “bengalas impecables”. Estos ocurren sin las asociaciones habituales de manchas solares. En cambio, están ligados a erupciones de filamentos. Pueden ser enormes. A veces producen eyecciones de masa coronal. Sin embargo, tienden a retener las partículas de alta energía, lo que las hace menos peligrosas inmediatamente en términos de radiación, aunque siguen teniendo un impacto en el clima espacial.

¿Cuándo ocurren las llamaradas?

No verás estas explosiones todos los días. Las llamaradas están estrechamente relacionadas con el ciclo de 11 años del sol. Rara vez aparecen durante los tres o cuatro años de mínima aparición de manchas solares. Cuando el sol está en calma, los campos magnéticos son relativamente estables. Las llamaradas necesitan inestabilidad.

Las mayores llamaradas ocurren con grandes manchas solares. Estos no son sólo parches oscuros. Son regiones con fuertes gradientes magnéticos e intensas corrientes eléctricas. Esas corrientes son el combustible. Cuando las líneas del campo magnético se rompen y se vuelven a conectar, esa energía almacenada se libera de una vez. El resultado es una explosión que puede eclipsar a todo el sol en rayos X durante un breve periodo de tiempo.

Por qué es importante

Para cualquiera que viva en la Tierra, la llamarada en sí es inofensiva. La atmósfera bloquea los rayos X. ¿Pero las partículas y la onda de choque? Eso importa. Si una gran llamarada envía una eyección de masa coronal en nuestra dirección, puede impactar nuestro campo magnético. Esa interacción puede perturbar los satélites. Puede afectar las comunicaciones por radio. Incluso puede afectar a las redes eléctricas.

Comprender cómo se encienden las erupciones solares nos ayuda a predecir estos eventos. Vigilamos las manchas solares. Estamos atentos a los fuertes gradientes magnéticos. Cuando vemos un lugar grande con fuertes corrientes, nos preparamos. El sol siempre está mirando. Sólo tenemos que mantener nuestros ojos en ello.

Por qué las erupciones solares nos afectan dos veces

A menudo pensamos en el Sol como una bola de luz constante y reconfortante. Pero quita el brillo visible y obtendrás una bestia violenta y de alta energía. Las llamaradas de rayos X no sólo brillan; eclipsan a toda la estrella en bandas espectrales específicas. El brillo no está en la luz que vemos con nuestros ojos. Está en el espectro ultravioleta y de rayos X, donde los niveles de energía aumentan tanto que pueden arrancar electrones de los átomos y alterar la electrónica.

El momento de este ataque es lo que hace que sea difícil de predecir. Cuando estalla una llamarada, los fotones de rayos X y las partículas de alta energía corren a través del vacío del espacio casi a la velocidad de la luz. Golpearon la atmósfera de la Tierra casi instantáneamente. Esa es la primera ola. Ioniza la atmósfera superior, interrumpiendo las comunicaciones de radio de alta frecuencia y las señales de GPS en cuestión de minutos.

Pero el daño real espera entre bastidores.

El flujo principal de partículas (la mayor parte de las partículas cargadas) no se mueve tan rápido. Se necesitan unos días para realizar el viaje. Cuando estas partículas llegan, no sólo han traído radiación. Han traído un caos magnético. Este flujo retardado interactúa con la magnetosfera de la Tierra, desencadenando tormentas geomagnéticas que pueden inducir corrientes en las redes eléctricas y amenazar a los satélites en órbita terrestre baja.

La primera ola es inmediata. La segunda ola es catastrófica.

Comprender este impacto de dos fases es la razón por la que es importante la previsión del tiempo espacial. No podemos simplemente mirar la llamarada en sí. Tenemos que seguir la velocidad de la eyección de masa coronal que a menudo la acompaña. Las radiografías nos dicen que algo está sucediendo ahora. Las partículas que llegan tres días después nos dicen qué se romperá más tarde.

Esto no es sólo académico. Para los operadores de red, las aerolíneas y cualquiera que dependa del posicionamiento satelital preciso, esa ventana de tres días lo es todo. Es la diferencia entre un pequeño contratiempo y un apagón.