¿No sería genial si los físicos solares pudieran predecir las tormentas solares al igual que los meteorólogos predicen los huracanes? Bueno, ahora tal vez puedan. Los observatorios gemelos STEREO de la NASA han realizado las primeras mediciones tridimensionales de explosiones solares, conocidas como eyecciones de masa coronal (CME), lo que permite a los científicos ver su tamaño y forma, e imaginarlas mientras viajan aproximadamente 93 millones de millas desde el sol hasta la Tierra. Con STEREO, los científicos ahora pueden capturar imágenes de tormentas solares y realizar mediciones en tiempo real de sus campos magnéticos, de la misma manera que los satélites permiten a los meteorólogos ver el desarrollo de un huracán. Las erupciones de la atmósfera exterior del sol, o corona, pueden causar estragos en los satélites (y los astronautas) en órbita o inducir grandes corrientes en las redes eléctricas en la Tierra, lo que puede causar interrupciones o apagones.
"Ahora podemos ver un CME desde el momento en que sale de la superficie solar hasta que llega a la Tierra, y podemos reconstruir el evento en 3D directamente a partir de las imágenes", dijo Angelos Vourlidas, físico solar del Laboratorio de Investigación Naval, Washington, y científico del proyecto para la Investigación Coronal y Heliosférica de Sun Earth Connection a bordo del STEREO. En el video de arriba, vea algunas de las imágenes en 3-D y escuche a Vourlidas hablar sobre los nuevos hallazgos.
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Las CME arrojan miles de millones de toneladas de plasma al espacio a miles de millas por hora y llevan consigo parte del campo magnético del sol. Estas nubes de tormenta solar crean una onda de choque y una gran perturbación en movimiento en el sistema solar. El choque puede acelerar algunas de las partículas en el espacio a altas energías, una forma de "rayos cósmicos solares" que pueden ser peligrosos para las naves espaciales y los astronautas. El material CME, que llega días después, puede alterar el campo magnético de la Tierra, o la magnetosfera, y la atmósfera superior.
STEREO consta de dos observatorios casi idénticos que realizan observaciones simultáneas de CME desde dos puntos de vista diferentes. Un observatorio "conduce" la Tierra en su órbita alrededor del sol, mientras que el otro observatorio "rastrea" el planeta. Los dos puntos estratégicos de STEREO proporcionan una vista única de la anatomía de una tormenta solar a medida que evoluciona y viaja hacia la Tierra. Una vez que el CME llega a la órbita de la Tierra, los sensores en los satélites toman mediciones in situ de la nube de tormenta solar, proporcionando una "verdad sobre el terreno" entre lo que se vio a distancia y lo que es real dentro del CME.
La combinación está proporcionando a los físicos solares la comprensión más completa hasta la fecha del funcionamiento interno de estas tormentas. También representa un gran paso para predecir cuándo y cómo se sentirá el impacto en la Tierra. El ángulo de separación entre los satélites permite a los investigadores rastrear un CME en tres dimensiones, algo que han hecho varias veces en los últimos años al aprender a usar esta nueva herramienta de clima espacial.
"Las mediciones in situ de STEREO y otras naves espaciales cercanas a la Tierra vinculan las propiedades físicas del CME que escapa con las imágenes remotas", dijo Antoinette "Toni" Galvin, físico solar de la Universidad de New Hampshire, y el investigador principal de STEREO Instrumento de composición de iones plasmáticos y supratermales (PLÁSTICO). "Esto nos ayuda a comprender cómo se formó la estructura interna del CME y a predecir mejor su impacto en la Tierra".
Hasta ahora, las CME podían tomar imágenes cerca del sol, pero las siguientes mediciones tuvieron que esperar hasta que la nube de CME llegara a la Tierra tres o siete días después. Las imágenes y mediciones en tiempo real de STEREO brindan a los científicos una gran cantidad de información (velocidad, dirección y velocidad) de un CME días antes que con los métodos anteriores. Como resultado, hay más tiempo disponible para que las compañías eléctricas y los operadores de satélites se preparen para tormentas solares potencialmente dañinas.
Al igual que la fuerza destructiva de un huracán depende de su dirección, tamaño y velocidad, la gravedad de los efectos de un CME depende de su tamaño y velocidad, así como de si realiza un golpe directo u oblicuo en la órbita de la Tierra.
Las CME perturban el espacio dominado por el campo magnético de la Tierra. Las interrupciones en la magnetosfera pueden desencadenar las luces danzantes de colores brillantes conocidas como auroras o luces del norte y del sur. Si bien estas pantallas son inofensivas, indican que la atmósfera superior de la Tierra y la ionosfera están en crisis.
Las tormentas solares pueden interferir con las comunicaciones entre estaciones terrestres y satélites, pilotos de aviones y astronautas. El ruido de radio de una tormenta también puede interrumpir el servicio de telefonía celular. Las perturbaciones en la ionosfera causadas por las CME pueden distorsionar la precisión de la navegación del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y, en casos extremos, inducir corrientes eléctricas parásitas en cables largos y transformadores de potencia en tierra.
La nave espacial gemela STEREO se lanzó el 25 de octubre de 2006 en la órbita de la Tierra alrededor del sol.
Fuentes: NASA, APL
