Una llamarada solar es un estallido intenso de radiación electromagnética generado en la atmósfera del sol: las capas de gas escaso pero caliente que se encuentran sobre su superficie visible, o fotosfera.
La gran cantidad de energía liberada por una erupción solar típica se irradia principalmente en el ultravioleta y radiografía parte del espectro electromagnético (EM), en longitudes de onda más cortas con energías más altas que la luz visible. Las erupciones solares pueden calentar material cercano en el del sol atmósfera, lanzando enormes gotas de plasma a Tierra en lo que se conoce como eyección de masa coronal.
La atmósfera de la Tierra filtra la mayoría de estas longitudes de onda, por lo que los satélites y los instrumentos especializados a bordo de las naves espaciales son las principales formas en que los científicos detectan la radiación de alta energía de las llamaradas. sin embargo, el luz visible El componente de una llamarada se puede ver desde la Tierra utilizando telescopios especializados de observación solar que filtran todo excepto una estrecha banda de longitudes de onda. En raras ocasiones, las llamaradas poderosas pueden incluso verse como puntos de luz intensos, similares a estrellas, que se destacan contra el disco del sol cuando es visto por proyección segura a través de un telescopio, según la Sociedad Astronómica Americana. (se abre en una pestaña nueva)
«Las erupciones solares se clasifican según su brillo en rayos X suaves», dijo a Live Science Stephanie Yardley, especialista en clima espacial del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard del University College London en el Reino Unido. «Las bengalas más débiles son de clase A o B, mientras que las más fuertes son de clase C, M o X. Cada letra representa un aumento en la energía de un factor de 10 y dentro de cada clase hay una escala numérica del 1 al 9. El evento más grande registrado fue el Evento de Carrington en 1859. [named for English astronomer Richard Carrington, who spotted it by chance while observing the sun] que tiene un pico estimado de rayos X blandos de X45. El segundo evento más fuerte fue una llamarada solar de clase X35 el 4 de noviembre de 2003».
Erupciones solares recientes en 2022
La fuerza y frecuencia de las erupciones, junto con muchos otros aspectos de la actividad solar, varía en un «ciclo solar» que dura aproximadamente 11 años. Este es el tiempo que tarda en formarse un campo magnético global ordenado en medio del plasma agitado del sol, luego se intensifica, se enreda y se descompone por completo. La formación de bucles de campo magnético, manchas solares y erupciones es mayor en la mitad de este ciclo, conocido como máximo solar. A medida que se acerca el máximo solar actual (previsto que ocurrirá alrededor de 2024), la cantidad de erupciones aumenta considerablemente.
| ciclo solar | Fecha | Región | comienzo | Máximo | Final | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | X2.2 | 2022/04/20 | 2992 | 03:41 | 03:57 | 04:04 |
| 2 | X1.5 | 2022/05/10 | 3006 | 13:50 | 13:55 | 13:59 |
| 3 | X1.3 | 2022/03/30 | 2975 | 17:21 | 17:37 | 17:46 |
| 4 | X1.1 | 2022/05/03 | – | 13:08 | 13:25 | 13:31 |
| 5 | X1.1 | 2022/04/17 | 2994 | 13:37 | 13:47 | 13:52 |
Puedes visitar EspacioTiempoVivir (se abre en una pestaña nueva)de donde proceden los datos de la tabla anterior, y echa un vistazo a las 50 principales erupciones solares de cada año desde 1996.
Orígenes de las bengalas
Se forman bengalas en áreas donde bucles de campo magnético corre a través de la atmósfera solar. Generados por la agitación del plasma (gas caliente cargado eléctricamente) dentro del sol, estos bucles salen a través de la superficie. Las áreas más frías alrededor de sus puntos de entrada y salida aparecen como manchas solares oscuras en medio del gas más caliente y brillante, mientras que los bucles también canalizan gas relativamente frío a lo largo de ellos, apareciendo como «filamentos» oscuros cuando se recortan contra la fotosfera, o como prominencias rosadas alrededor del borde o limbo del sol (mejor visto durante un eclipse solar total).
Una llamarada ocurre cuando las regiones inferiores de un bucle magnético se pellizcan en una región de la atmósfera llamada corona inferior. Esto hace que el campo magnético haga un «cortocircuito», reconectando mucho más cerca de la superficie y cortando el material de arriba. Debido a que un bucle magnético en lo alto de la superficie transporta mucha más energía que uno más abajo, estos procesos de reconexión pueden desencadenar una gran cantidad de exceso de energía. Esto calienta la atmósfera solar alrededor del punto de reconexión a temperaturas de 50 a 68 millones de grados Fahrenheit (10 a 20 millones de grados Celsius), mucho más caliente que los 2 millones F (1 millón C) que normalmente es (se abre en una pestaña nueva)haciendo que emita una violenta ráfaga de radiación.
CME y tormentas de protones
Los astrónomos usan el término «llamarada» específicamente para el estallido de energía y radiación en el sol, pero está asociado con una variedad de otros efectos. Por ejemplo, el material de la atmósfera solar calentado por la llamarada puede comenzar a expandirse violentamente, eventualmente formando una eyección de masa coronal o CME, una enorme nube de partículas lanzadas en una dirección específica, que puede tardar varios días en alcanzar la órbita de la Tierra.
Las erupciones más violentas también producen un efecto llamado tormenta solar de protones, ya que el choque de una CME en expansión acelera los protones cercanos (partículas subatómicas cargadas), obligándolos a salir a velocidades mucho más altas que la propia CME. En algunos casos, donde el campo magnético del sol está en una orientación favorable, los protones pueden alcanzar una fracción sustancial de la velocidad de la luz. La radiación EM de una llamarada llega a la Tierra en poco más de 8 minutos, pero las tormentas de protones más rápidas pueden llegar solo 30 minutos más tarde.
Efectos en la Tierra
Los rayos X de alta energía y la radiación ultravioleta de una llamarada se absorben en la atmósfera superior de nuestro planeta, y el campo magnético de la Tierra desvía en gran medida los protones solares, lo que ayuda a proteger a la Tierra de los efectos más peligrosos de estos eventos solares. Sin embargo, las erupciones solares aún pueden tener efectos significativos en la Tierra. Individual átomos y las moléculas de gas en la atmósfera de la Tierra se ionizan, o se cargan eléctricamente, cuando absorben la radiación de las llamaradas. Esto puede interferir con las comunicaciones de radio de onda corta, que se basan en señales de rebote de gases cargados en la capa de la ionosfera. Las corrientes eléctricas que fluyen a través de los gases ionizados y dentro de la tormenta de protones también pueden distorsionar la estructura general del campo magnético de la Tierra (aunque no tanto como la CME que puede ocurrir más tarde).
«Las llamaradas de clase X pueden desencadenar apagones de radio y tormentas de radiación de larga duración en la atmósfera superior de la Tierra», dijo Yardley. «La clase M también puede causar apagones de radio en las regiones polares de la Tierra junto con tormentas de radiación menores».
Las erupciones solares pueden presentar poco peligro directo para la vida en la Tierra, pero ¿qué pasa con los astronautas fuera de la atmósfera? En 2005, los expertos de la NASA consideró los posibles efectos de una tormenta de protones en futuras misiones espaciales (se abre en una pestaña nueva). Llegaron a la conclusión de que aquellos dentro de la magnetosfera protectora de la Tierra estarían relativamente seguros, pero los astronautas en entornos expuestos, como en la superficie de la mtarde — sería vulnerable a la enfermedad por radiación después del bombardeo de protones solares.
Sin embargo, en general, las bengalas representan un peligro mayor para la tecnología humana que para las personas mismas. Los rayos X que inciden en un satélite pueden ionizar sus materiales, mientras que los protones pueden electrificar las superficies exteriores de esos materiales, creando cortocircuitos y fallos de funcionamiento. La energía vertida en la atmósfera superior también puede causar que los gases se calienten y expandan, lo que aumenta la resistencia de los satélites y provoca que sus órbitas se deterioren. En febrero de 2022, una flota de más de Se perdieron 40 minisatélites Starlink (se abre en una pestaña nueva) de esta manera poco después del lanzamiento.
¿Una amenaza de superllamarada?
Quizás sorprendentemente, las estrellas enanas rojas, que normalmente son mucho más débiles y frías que el sol, son capaces de producir llamaradas con una energía general mucho mayor, debido a las diferencias en su estructura interna. ¿Podría nuestro sol sorprendernos alguna vez con un estallido tan violento?
«Las superllamaradas son producidas por estrellas que tienen campos magnéticos muy fuertes y, por lo tanto, están asociadas con una actividad más violenta que la de nuestro Sol», dijo Yardley. «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».
Recursos adicionales
Bibliografía
https://www.stce.be/news/233/welcome.html (se abre en una pestaña nueva)
