Nuevos modelos informáticos ayudarían a proteger la Tierra contra las tormentas solares

Las partículas altamente energéticas liberadas durante las tormentas solares, un tipo de radiación, pueden ser peligrosas para los electrónicos y los astronautas, pero los científicos ahora pueden tener mejores herramientas para predecir cuándo ocurrirán estos estallidos.

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Columbia demuestra un modelo de supercomputadora que ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se forman estas partículas energéticas en el Sol y cómo se expulsan y se aceleran hacia la Tierra.

“Esta nueva y emocionante investigación nos permitirá predecir mejor el origen de las partículas energéticas solares y mejorar los modelos de pronóstico de eventos climáticos espaciales, un objetivo clave de la NASA y otras agencias espaciales y gobiernos de todo el mundo”, mencionó Luca Comisso, astrofísico de Columbia y coautor del estudio, en un comunicado.

La atmósfera del Sol es un torbellino turbulento de gas caliente y poderosos campos magnéticos. Cuando estas líneas de campo magnético se doblan excepcionalmente, pueden romperse, arrojando partículas energizadas y campos magnéticos al espacio en una eyección de masa coronal o un evento de erupción solar.

A veces, las partículas cargadas y los campos magnéticos golpean la Tierra y generan una tormenta geomagnética. Dependiendo de la intensidad, tales tormentas pueden provocar auroras brillantes en los polos, la interrupción de las comunicaciones por radio y satélite, y en sus intensidades más altas, incluso representar una amenaza directa para las naves espaciales y los propios astronautas.

Pero predecir cuándo habrá tormentas solares que generen erupciones solares y eyecciones de masa coronal ha sido difícil.

Sin embargo, en un trabajo publicado el martes en The Astrophysical Journal Letters, el doctor Comisso y su coautor, el astrofísico de Columbia, Lorenzo Sironi, detallan su trabajo con un modelo de supercomputadora que puede simular la turbulenta atmósfera del Sol, donde el gas es tan caliente que existe como plasma, una sopa de electrones despojados de sus átomos y los iones cargados que quedan de los núcleos de esos átomos. El nuevo modelo puede simular el comportamiento de partículas individuales en ese entorno dinámico.

Mediante el uso del nuevo modelo de supercomputadora junto con datos de misiones como la sonda Solar Parker de la NASA, que actualmente transita extremadamente cerca del Sol para aprender más sobre su atmósfera, los doctores Comissio y Sironi creen que será posible comprender mejor cómo, por qué y cuándo ocurrirán las tormentas solares, lo que podría ayudar a brindar alertas tempranas.

Al mismo tiempo, dijeron, sus hallazgos podrían usarse para comprender mejor el comportamiento de las partículas altamente energéticas en todo el universo.

“Nuestros resultados se centran en el sol, pero también pueden verse como un punto de partida para comprender mejor cómo se producen las partículas de alta energía en las estrellas más distantes y alrededor de los agujeros negros”, destacó el doctor Comisso en un comunicado. “Solo hemos arañado la superficie de lo que las simulaciones de supercomputadoras pueden decirnos sobre cómo nacen estas partículas en todo el universo”.