Erupciones solares. cokada/iStock Las erupciones solares son poderosos eventos naturales, pero ¿qué son exactamente? 25 julio 2022.- Dad...
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| Erupciones solares. cokada/iStock |
Las erupciones solares son poderosos eventos naturales, pero ¿qué son exactamente?
25 julio 2022.- Dado que las erupciones solares aparecen en gran medida en las noticias últimamente, pensamos que podría ser una buena idea informarse sobre estos increíbles eventos astronómicos. Si nunca antes ha escuchado el término o desea saber más, siga leyendo para obtener más información.
Una llamarada o erupción solar es un poderoso destello de radiación causado por la liberación de energía magnética, como la de una mancha solar. Son algunos de los eventos explosivos más grandes de nuestro Sistema Solar y son eventos intensamente fascinantes e inimaginablemente energéticos.
Pueden persistir desde unos pocos minutos hasta varias horas y se ven como puntos brillantes en el Sol. Una llamarada solar a menudo es visible por los fotones (o la luz) que emite en casi todas las longitudes de onda. Los rayos X y la luz óptica son los principales métodos utilizados para rastrear las erupciones solares. Las llamaradas también aceleran las partículas (como electrones, protones y partículas más pesadas).
¿Qué es una tormenta solar?
El término "tormenta solar" se refiere a una erupción magnética a gran escala, que a menudo provoca una eyección de masa coronal y una llamarada solar asociada , acelerando partículas cargadas en la atmósfera solar a velocidades muy altas.
Probablemente te imagines al Sol como una fuente constante de luz brillante, pero en realidad es una enorme bola de gases fundidos en flujo constante (un estado de cambio). Cuando el Sol libera ráfagas masivas de energía en forma de erupciones solares y eyecciones de masa coronal (CME) , se producen tormentas solares. Aproximadamente tres millones de millas por hora de cargas eléctricas y campos magnéticos pueden enviarse hacia la Tierra durante estos eventos.
Cuando una tormenta solar golpea la Tierra, con frecuencia hace que partes de la atmósfera parpadeen brillantemente con pantallas de "luces del norte" que se pueden ver en regiones cercanas al Círculo Polar Ártico. Los satélites y muchas formas de comunicación electrónica también pueden verse afectados por las tormentas solares. Estos eventos generalmente comienzan como grandes explosiones en la superficie del Sol. Estas erupciones, conocidas como erupciones solares, tienen una fuerza explosiva comparable a miles de millones de bombas nucleares.
Las grandes corrientes de plasma cargado que se liberan durante las erupciones solares suelen viajar a velocidades de varios millones de millas por hora. Las eyecciones de masa coronal (CME) son el nombre que se les da a estas corrientes. Los satélites y las redes de energía eléctrica pueden verse afectados por las tormentas geomagnéticas provocadas por las CME que golpean la Tierra.
Los investigadores que se centran en las tormentas solares han descubierto que la frecuencia de las erupciones solares parece estar gobernada por un ciclo solar de 11 años. El número de tormentas solares puede variar desde varias por día durante el máximo solar hasta menos de una cada semana durante el mínimo solar. Los científicos anticipan que la actividad de tormentas solares alcanzará su punto máximo en 2024 como resultado del ciclo de actividad actual del Sol.
¿Qué causa una llamarada solar?
Hay mucha actividad en la superficie del Sol. Contiene gases cargados eléctricamente que producen fuertes campos magnéticos en algunas regiones. La superficie del Sol es un lugar muy activo. Los gases cargados eléctricamente generan poderosos campos magnéticos. Estos campos magnéticos están siendo continuamente estirados, torcidos y enredados por los gases giratorios del Sol. La superficie del Sol experimenta una gran actividad solar como resultado de este movimiento.
Si bien la superficie del Sol puede estar bastante activa, también puede estar un poco más tranquila en otros momentos. A medida que avanza el ciclo solar, también lo hace el nivel de actividad solar. Debido a que la actividad solar puede tener un impacto en la Tierra, los astrónomos la rastrean constantemente. Por lo general, los astrónomos realizarán un seguimiento de algo llamado manchas solares. Pero, ¿qué son las manchas solares?
Las manchas oscuras en la superficie del Sol se llaman manchas solares. Debido a que son más frías que otras áreas de la superficie del Sol, parecen oscuras. Aun así, una mancha solar todavía está bastante caliente, ¡alrededor de 3.315 ºC! ¿Por qué las manchas solares tienen una temperatura fría? Es porque se desarrollan en lugares con campos magnéticos extremadamente fuertes. Debido a lo poderosos que son estos campos magnéticos, se evita que parte del calor del interior del Sol llegue a la superficie del Sol.
Cerca de las manchas solares, las líneas del campo magnético con frecuencia se reorganizan, cruzan y enredan. Una llamarada solar, que es una explosión rápida de energía, puede resultar de esto. Se envía mucha radiación al espacio durante las erupciones solares. La radiación de una llamarada solar que es muy fuerte puede obstruir las comunicaciones por radio en la Tierra.
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Las eyecciones de masa coronal (CME para abreviar) pueden acompañar ocasionalmente a las erupciones solares. La radiación solar grande y las burbujas de partículas se conocen como CME. Las CME pueden explotar en el espacio a velocidades extremadamente altas cuando las líneas del campo magnético del Sol se reorganizan repentinamente .
¿Cuáles son los diferentes tipos de tormentas solares?
Como explicamos anteriormente, una tormenta solar es un término que se usa para describir las erupciones de masa y energía de la superficie solar, que pueden emanar hacia el exterior a través de la heliosfera, afectando potencialmente a todo el Sistema Solar. Cuando el Sol genera poderosas ráfagas de energía como erupciones solares y eyecciones de masa coronal, se producen tormentas solares. Estos sucesos envían rápidamente cargas eléctricas y campos magnéticos a alta velocidad hacia la Tierra.
La producción de fuertes auroras como las "luces del norte", que son visibles en las áreas cercanas al Círculo Polar Ártico, es uno de los impactos de una tormenta solar que afecta a la Tierra. La interrupción de los satélites y otros sistemas de comunicación electrónica es uno de los efectos negativos de las tormentas solares.
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La actividad solar asociada con el clima espacial a veces se divide en cuatro componentes principales:
Llamaradas solares : una llamarada solar es un aumento abrupto en el brillo en un área del Sol que normalmente se ve cerca de su superficie o cerca de una mancha solar o grupo de manchas solares. Una eyección de masa coronal ocurre con frecuencia, pero no siempre, junto con fuertes erupciones. En el contexto de la irradiación solar total, a menudo conocida como la "constante solar", incluso las erupciones más fuertes apenas se notan.
Eyección de masa coronal (CME): Estos pueden estar asociados con erupciones solares o pueden ocurrir por sí solos. Implican una liberación repentina y violenta de bolsas de gas y campos magnéticos. Una gran CME puede contener mil millones de toneladas de materia, acelerada a varios millones de millas por hora en una gran explosión. Las grandes CME también pueden provocar tormentas geomagnéticas, una gran perturbación de la magnetosfera de la Tierra que se produce cuando hay un gran intercambio de energía del viento solar hacia el espacio que rodea a la Tierra. Las tormentas geomagnéticas son el resultado de variaciones en el viento solar que producen cambios importantes en las corrientes, plasmas y campos en la magnetosfera de la Tierra.
Tormenta solar: Una tormenta solar ocurre cuando el Sol emite enormes ráfagas de energía en forma de erupciones solares y eyecciones de masa coronal. Una breve interrupción de la magnetosfera de la Tierra es provocada por una interacción entre los campos magnéticos del Sol y la Tierra.
Eventos de partículas solares: un evento de partículas solares, también conocido como evento de protones solares (SPE), o evento de protones rápidos, ocurre cuando las partículas (principalmente protones) emitidas por el Sol son aceleradas por choques de eyección de masa coronal en el espacio interplanetario o por erupciones. que ocurren cerca del Sol durante el evento.
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¿Qué tan peligrosas son las tormentas solares?
Cuando el Sol está en una fase activa de su ciclo de 11 años, los observadores que miran a través de telescopios con filtros solares especializados y toman fotografías del Sol pueden ver manchas solares oscuras que salpican su superficie. Los observatorios espaciales detectarán las erupciones solares, algunos de los eventos más explosivos en nuestro sistema solar, y breves pero espectaculares y poderosos estallidos de radiación, que persisten durante unos minutos a muchas horas en la superficie del Sol.
Las CME potentes también se descargan ocasionalmente en el medio interplanetario desde el Sol. Estas enormes burbujas de gas y campos magnéticos pueden contener hasta mil millones de toneladas de partículas cargadas y tienen velocidades de hasta varios millones de millas por hora. Esta materia solar fluye hacia el espacio y ocasionalmente choca con la Tierra.
¿Es eso peligroso? ¿Tenemos que preocuparnos si alguna vez se dispara en nuestra dirección?
En la superficie de la Tierra, las tormentas solares representan una amenaza mínima para las personas. Aunque la idea de estas tormentas es aterradora, no pueden hacernos daño mientras estemos en la superficie de la Tierra, donde estamos protegidos del impacto directo de partículas cargadas por la atmósfera y el campo magnético terrestre. Las partículas cargadas giran alrededor de las líneas del campo magnético y se propagan hacia los polos o quedan atrapadas en los cinturones de radiación. De manera similar, el campo magnético también ofrece protección contra las CME.
¿Qué amenaza representa una tormenta solar en el espacio exterior? Las partículas de energía extremadamente alta, como las que transportan las CME, pueden exponer a las personas y la tecnología a altos niveles de radiación y fuertes ráfagas de radio. Representarían una amenaza para los astronautas desprotegidos, como los que van a la luna, así como para cualquier tecnología desprotegida en la que dependan.
Las dosis significativas pueden ser letales. En la superficie de la Tierra, las tormentas solares y sus impactos no representan una amenaza directa para los seres humanos o la vida animal. Estamos protegidos de los efectos de las erupciones solares por la atmósfera y la magnetosfera de la Tierra. Las tormentas solares, sin embargo, pueden representar una amenaza significativa para nuestras tecnologías. El campo magnético de la Tierra se perturba momentáneamente cuando una CME golpea la atmósfera, lo que puede generar tormentas geomagnéticas.
Las ráfagas de radio fuertes y polarizadas pueden afectar los sistemas de navegación GPS. Si esto se interrumpe, aunque sea por 15 minutos, la duración típica de una llamarada de una ráfaga de radio, puede causar fallas tecnológicas en muchos dispositivos. L as partículas cargadas también pueden dañar o posiblemente destruir los satélites en órbita si no están lo suficientemente protegidos y pueden interferir con los sistemas de navegación y comunicación.
Pueden tener un impacto en las redes eléctricas y se sabe que causan apagones locales o incluso regionales completos. Un buen ejemplo ocurrió el 13 de marzo de 1989. Durante este evento, una CME que había ocurrido tres días antes cortó la electricidad en áreas del noreste de los Estados Unidos y Québec. Millones de personas sufrieron una pérdida de electricidad que duró alrededor de nueve horas.
Sin embargo, las tormentas solares que son mucho más potentes que las que provocaron el apagón de 1989 en el noreste de los Estados Unidos y Québec son factibles. El 28 de agosto de 1859, por ejemplo, se produjo el mayor estallido solar jamás registrado. A veces se le conoce como la "supertormenta solar de 1859" o el "evento de Carrington" después de que el astrónomo aficionado Richard C. Carrington lo observara y documentara.
En lugar de los tres o cuatro días normales, la eyección de masa coronal (CME) que la acompañó llegó a la Tierra en unas 17 horas. Hubo la mayor tormenta geomagnética jamás observada. Durante el evento, se vieron auroras en todo el mundo. Europa y América del Norte experimentaron una falla en el sistema de telégrafo.
¿Qué pasaría si una tormenta solar de tal fuerza golpeara hoy? ¿Y es probable que una tormenta solar tan fuerte vuelva a ocurrir durante nuestras vidas? Nadie está seguro de las respuestas a estas preguntas.
Pero los científicos están trabajando arduamente para comprender las tormentas solares y sus efectos. Por ejemplo, los investigadores han planteado la hipótesis de que una tormenta solar fue la culpable de un corte de energía que ocurrió en Nueva Zelanda en 2001 . Este hallazgo, si es preciso, es especialmente significativo porque Nueva Zelanda no se encuentra en una latitud alta (como Quebec, por ejemplo). Comparte la misma latitud media que gran parte de los Estados Unidos. Según este estudio de 2012, los efectos de las tormentas solares pueden extenderse a las latitudes medias más pobladas.
Los científicos observan continuamente el Sol desde el espacio y desde la superficie de la Tierra, por ejemplo, en el Centro de Predicción del Clima Espacial . Observan tormentas solares que potencialmente podrían tener un impacto en la Tierra. Después de todo, la tormenta solar tendría que ocurrir en el lado del Sol que mira hacia la Tierra para tener un impacto sobre nosotros aquí en la Tierra.
Las CME normalmente tardan varios días en llegar a la Tierra, lo que hace posible que los satélites apaguen rápidamente sus sistemas y permanezcan seguros mientras se acerca una gran CME. De manera similar, las redes eléctricas basadas en la Tierra se pueden reorganizar con suficiente antelación para agregar una conexión a tierra adicional o estar preparadas de otra manera. ¿Nos enfrentamos a la amenaza de una tormenta solar particularmente poderosa, potencialmente comparable en tamaño al "Evento Carrington"? Algunos piensan que sí.
Con el fin de desarrollar sistemas y procedimientos que ayuden a sobrevivir a los efectos tan fuertes de las eyecciones solares, los gobiernos y los científicos están comenzando a prestar más atención a este tema. Sin embargo, hasta el momento, nuestro mundo interconectado moderno está lamentablemente mal preparado para tal evento.
Algunos datos interesantes sobre las erupciones solares
Ya hemos cubierto mucho terreno arriba, pero si desea conocer algunos datos vertiginosos y contundentes sobre estos increíbles fenómenos naturales, siga leyendo.
1. Las eyecciones solares más rápidas pueden viajar a la Tierra en cuestión de días
Las eyecciones de masa coronal (CME), enormes emanaciones de energía y material que pueden moverse a velocidades de alrededor de 620 millas por segundo (1000 kilómetros por segundo) , a veces se asocian con erupciones solares. Cuando se emiten, estas CME pueden recorrer la distancia entre el Sol y la Tierra en cuestión de días.
2. En comparación con los volcanes, las erupciones solares emiten diez millones de veces más energía
Lo creas o no, una llamarada solar es mucho más poderosa que una erupción volcánica. Una erupción solar , provocada por campos magnéticos, puede expulsar miles de millones de toneladas de partículas cargadas en cuestión de minutos.
"¡ La energía emitida por una llamarada solar es más de un millón de veces mayor que la energía de una explosión volcánica en la Tierra ! Aunque las llamaradas solares pueden ser visibles en luz blanca, a menudo se notan más fácilmente a través de sus rayos X brillantes y sus emisiones ultravioleta , explica el Centro de Educación en Ciencias de la UCAR .
No solo eso, sino que, según la NASA, las erupciones solares pueden liberar tanta energía como mil millones de megatones de TNT. En contraste, el rendimiento atómico de la bomba de Hiroshima fue de alrededor de 13.000 toneladas de TNT.
3. Puede haber más de 20 erupciones solares todos los días en los períodos pico
El Sol puede producir alrededor de 100 erupciones solares cada semana cuando alcanza el máximo solar. Este es el punto en su ciclo de 11 años cuando la actividad solar es más intensa. Afortunadamente, la mayoría de estos no apuntan en la dirección de la Tierra.
4. Las erupciones solares son más calientes que el núcleo del Sol
La temperatura dentro de una llamarada solar normalmente alcanza los 10 o 20 millones de grados Kelvin y puede alcanzar los 100 millones de grados Kelvin. En comparación, el núcleo del Sol normalmente alcanza temperaturas de alrededor de 27 millones de grados F (15 millones de grados C).
5. Pueden causar estragos en los sistemas eléctricos y aparatos
La red eléctrica de Hydro-Quebec en Canadá fue severamente dañada en marzo de 1989 por una CME masiva que estuvo entre las más grandes jamás registradas. Tales eventos nos muestran cuán poderoso puede ser el Sol y el cosmos en general. Cuando estas eyecciones de masa coronal golpean la Tierra, pueden desencadenar tormentas geomagnéticas de leves a severas que pueden dañar los satélites GPS y las infraestructuras eléctricas.
También han ocurrido otros ejemplos en tiempos más modernos. Por ejemplo. Las comunicaciones por radio de China se vieron obstaculizadas por una CME que creó una llamarada solar de clase X , la clasificación más alta, en febrero de 2011.
Según una investigación de la Academia Canadiense de Ciencias de 2008, una tormenta solar significativa podría resultar en un daño económico veinte veces mayor que el del huracán Katrina.
6. Dependiendo de qué tan rápido se muevan, se vuelven más o menos letales
Los científicos pueden evaluar si las partículas de alta energía pueden causar daños en la Tierra midiendo su velocidad durante intensas tormentas solares. Según Joseph Kunches, científico del Centro de Predicción del Clima Espacial, "en términos generales, si son más lentos, depositarán toda la energía en tu cuerpo porque no son lo suficientemente rápidos como para atravesarlos".
7. Predecirlas es muy complicado
El tiempo que tarda la radiación de las erupciones solares en llegar a la Tierra desde el Sol es de poco más de 8 minutos. Como resultado, no tenemos mucho tiempo para reaccionar ante estas erupciones. Aunque puede ser difícil predecir el clima espacial, hemos mejorado en las últimas décadas.
Las llamaradas poderosas rara vez nos advierten mucho antes de impactar y pueden tener un impacto sustancial en las naves espaciales, los satélites y los sistemas terrestres. La NASA, la NOAA y la Agencia Meteorológica de la Fuerza Aérea de los EE.UU. (AFWA) se encuentran entre las muchas agencias que vigilan atentamente el Sol y lo monitorean de cerca en busca de fuertes erupciones y tormentas magnéticas relacionadas. Estos grupos pueden alertar a las industrias tecnológicas que son susceptibles a la actividad de las erupciones solares para que se puedan tomar las medidas de seguridad adecuadas.
"No podemos ignorar el clima espacial, pero podemos tomar las medidas adecuadas para protegernos", dice la NASA . Las erupciones solares no suelen ser motivo de preocupación. No existen las llamadas "llamaradas letales" y, si bien las erupciones solares pueden alterar drásticamente la tecnología, carecen de la energía para causar daños a la Tierra a largo plazo. "Incluso en su peor momento, las llamaradas del sol no son físicamente capaces de destruir la Tierra", dice la NASA.
8. El pico de actividad solar actual podría ocurrir en 2025
Como ahora estamos en el Ciclo Solar 25, el ciclo 25 que ocurre desde que comenzó el mantenimiento regular de registros con el Ciclo Solar 1 en 1755. El Ciclo Solar 24 duró 11 años, una duración promedio, y tuvo la cuarta intensidad más pequeña desde el mantenimiento regular de registros. comenzó con el Ciclo Solar 1. También fue el ciclo más débil en 100 años.
También se pronostica que el Ciclo Solar 25, que comenzó en 2019, será un ciclo débil. Se espera un máximo solar en julio de 2025, con un pico de 115 manchas solares. Hay varios lugares de código abierto para monitorear la actividad actual del Sol, como SpaceWeatherLive .
Registran las 24 horas más recientes de datos de rayos X solares del satélite principal GOES-16 y muestran dicha actividad en gráficos útiles junto con el porcentaje de probabilidad de diferentes tipos de erupciones solares, para que los usuarios puedan averiguar si hay una erupción solar. hoy y manténgase actualizado con los hallazgos más recientes sobre el clima espacial.
9. Las superllamaradas son poco probables de nuestro Sol, pero no imposibles
Puede resultar sorprendente que las estrellas enanas rojas, que normalmente son considerablemente más débiles y frías que el Sol, puedan producir erupciones con energías totales sustancialmente más altas debido a los cambios en sus estructuras interiores. ¿Podría nuestro Sol producir uno también?
"Las superllamaradas son producidas por estrellas que tienen campos magnéticos muy fuertes y, por lo tanto, están asociadas con una actividad más violenta que nuestro Sol", dijo a WordsSideKick.com Stephanie Yardley, especialista en clima espacial del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard del University College London en el Reino Unido.
"Sin embargo, las súper erupciones ocurren en estrellas que son similares a nuestro Sol. La evidencia del estudio de los isótopos de carbono que se encuentran en los anillos de los árboles sugiere que nuestro Sol pudo haber producido súper erupciones hace miles de años y que podrían ocurrir en el futuro, pero estos eventos son extremadamente raros", añadió.
Las erupciones solares, y su efusión asociada del Sol, son eventos dramáticos, pero son completamente naturales y nada por lo que perder el sueño. Si bien las grandes han ocurrido en el pasado, no presentan ninguna amenaza seria para usted físicamente.
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