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Resolver el 'rompecabezas solar' ¡podría salvar a la Tierra!

Los resultados de un nuevo estudio científico, ayudarán a resolver preguntas vitales para entender el funcionamiento del Sol, y así evitar que una eventual y poderosa tormenta geomagnética nos deje en serios problemas.

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El campo magnético de la Tierra se ve afectado por la llega del viento solar, con un flujo de partículas cargadas de energía, que pueden provocar serios daños sobre nuestro planeta. Imagen ilustrativa.

Se saben muchas cosas sobre nuestro Sol, pero lo cierto es que no tantas como lo que desearíamos. La excelente noticia es que, un grupo de científicos de Australia y EE.UU. publicaron recientemente un trabajo de investigación, que resuelve un antiguo misterio sobre el Sol; esto va a permitir armar un poco más el 'rompecabezas solar'.

Entendiendo cómo funcionan los procesos físicos que se dan en el interior de nuestra estrella, se puede aprender más sobre su conexión con el 'clima solar', y así lograr pronosticarlo. Prever el clima solar es el mayor desafío de la Meteorología del Espacio (Space Weather), dado que las tormentas geomagnéticas, de radiación solar y bloqueos de radio, representan serios riesgos para el desarrollo humano y afectan de forma global.

Las tormentas solares (también llamadas tormentas geomagnéticas), pueden tardar desde varias horas hasta días en llegar a la Tierra. Un mejor conocimiento del dinamismo interno de nuestra estrella, podría ayudar a los planificadores a evitar un desastre, si se les advierte con tiempo suficiente para tomar decisiones.

El interior del Sol y sus tormentas

La dinamo solar es el proceso físico que genera el campo magnético del Sol, básicamente se trata de un generador eléctrico de origen natural dentro de nuestra estrella, que produce corrientes eléctricas y un campo magnético.

Comprender la dínamo magnética del Sol es lo que ayuda a predecir el clima solar, las corrientes de partículas de alta energía del Sol, que pueden ser desencadenadas por erupciones solares, manchas solares o eyecciones de masa coronal, producen tormentas geomagnéticas potencialmente peligrosas para nuestro planeta y la supervivencia de la vida en él.

Si bien el detalle del funcionamiento de la dinamo solar no se conoce aún, y es el objeto de muchas investigaciones actuales, un grupo de matemáticos han propuesto este nuevo modelo (simulación de los procesos que se dan en el Sol), que coincide con los datos observados, y eso representa un gran avance que proporcionar un marco teórico sólido al rompecabezas.

Nueva teoría sobre el Sol

El Sol está formado por varias regiones con diferentes características, la 'zona de convección' es una de las más importantes, se trata de un fluido turbulento de 200 mil kilómetros de profundidad, un 'océano de plasma' a elevadísima temperatura, que ocupa el 30% exterior del diámetro de la estrella.

dinamo solar
Nuestra estrella está formado por varias regiones con diferentes características. Créditos: NASA.

La teoría solar existente sugiere que los remolinos ocupan la zona de convección, imaginada como celdas de convección circulares gigantes, sin embargo, estas nunca se han encontrado, y el problema es conocido como el 'Enigma Convectivo'.

El nuevo estudio publicado, dirigido por el Dr. Geoffrey Vasil de la Escuela de Matemáticas y Estadística de la Universidad de Sydney, explica que en lugar de celdas circulares, el flujo se divide en altas columnas giratorias en forma de cigarro de aproximadamente 30 mil kilómetros de diámetro, esto es causado por una influencia mucho más fuerte de la rotación del Sol de lo que se pensaba anteriormente.

"Se sabe que la rotación fuerte cambia por completo las propiedades de las dínamos magnéticas, de las cuales el Sol es una", aseguró el Dr. Vasil. Además, sus colaboradores, Keith Julien, profesor de la Universidad de Colorado y el Dr. Nicholas Featherstone del Southwest Research Institute en Boulder, dicen que “esta rotación rápida predicha dentro del Sol, suprime lo que de otro modo serían flujos a mayor escala, creando una dinámica más variada para el tercio exterior de la profundidad solar”.

"Si contabilizamos adecuadamente la rotación, nuestro nuevo modelo del Sol se ajusta a los datos observados y podría mejorar drásticamente nuestra comprensión del comportamiento electromagnético del Sol", dijo el Dr. Vasil.

El peligro de las tormentas solares

Cuando una tormenta geomagnética solar es muy intensa, pueden bañar a la Tierra con pulsos de radiación, capaces de destruir nuestra sofisticada infraestructura de comunicaciones y electrónica global, y provocar un caos total. Por ejemplo, en 1989 incluso con un evento de pequeña escala, la tormenta solar dejó apagones masivos en Canadá.

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En los casos más extremos, las tormentas solares pueden bañar a la Tierra con pulsos de radiación capaces de destruir nuestra sofisticada infraestructura de comunicaciones y electrónica global. Créditos: NASA

El caso más temido es que ocurra una enorme tormenta geomagnética como la de 1859, conocida como el Evento Carrington. Por fortuna, en ese momento aún no teníamos esta dependencia global de la electrónica y telecomunicaciones, hoy en día se destruirían miles de millones de dólares en infraestructura global, y tomaría años repararla.

Lo complicado del asunto es que esto podría repetirse en algún momento, pero es muy difícil poder predecir cuándo volverá a ocurrir. De hecho, en 2012 una tormenta solar casi tan poderosa como el Evento Carrington pasó muy cerca de la Tierra, por fortuna sin impactarnos. Si el Sol hubiera lanzado esa nube de plasma tan sólo nueve días antes, nuestro planeta hubiera estado justo en la porción de la órbita clave para recibir el enorme impacto, y hoy en día estaríamos intentando recuperarnos.

Los científicos aún no pueden explicar cómo se forman las manchas solares, ni cuáles son más propensas a una ruptura violenta; pero es lógico pensar que las autoridades y tomadores de decisiones deberían poder saber con qué frecuencia y cuándo sería necesario soportar un cierre de emergencia de varios días, para evitar una catástrofe grave.

El revolucionario modelo teórico del Dr. Vasil y sus colegas, ahora deberá probarse mediante la observación para mejorar aún más el modelado de los procesos internos del Sol. Para hacer esto, los científicos utilizarán una técnica conocida como heliosismología, y escucharán dentro del corazón palpitante de la estrella.