08 abril 2010

Físico perfecciona método para predecir tormentas solares




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Usando el Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO, por sus siglas en inglés), un científico ha encontrado la manera de predecir tormentas de radiación solar. El nuevo método permite recibir avisos de tormenta con hasta una hora de anticipación, lo cual da tiempo a los astronautas para buscar refugio y a los controladores, en la Tierra, para preparar las defensas de sus satélites cuando una tormenta solar se aproxima.

Las tormentas de radiación son enjambres de electrones, protones e iones pesados acelerados a altas velocidades por explosiones que se producen en el Sol. Aquí en la Tierra estamos protegidos de estas partículas por la atmósfera y por el campo magnético de nuestro planeta. Los astronautas en órbita alrededor de la Tierra se encuentran también relativamente a salvo; el campo magnético de la Tierra se extiende lo suficiente como para protegerlos. El peligro comienza cuando los astronautas dejan este capullo protector. La Luna y Marte, por ejemplo, no tienen campos magnéticos globales y “los astronautas que se encuentren trabajando en la superficie de esos mundos podrían estar en riesgo”, dice Posner.

El físico Arik Posner es miembro del equipo de trabajo del Instituto de Investigaciones del Suroeste (Southwest Research Institute, en idioma inglés), en San Antonio, Texas, y también trabaja para las oficinas centrales de la NASA en Washington, DC. “Un aviso realizado con una hora de anticipación reduciría la probabilidad de que un astronauta quedara atrapado en una tormenta solar fuera de un hábitat lunar, donde es más vulnerable”, dice el científico Francis Cucinotta, jefe del Programa de Radiación Espacial (Space Radiation Program, en idioma inglés), de la NASA.

Una tormenta solar es una explosión violenta en la atmósfera del Sol con una energía equivalente a millones de bombas de hidrógeno. Las tormentas solares tienen lugar en la corona y la cromosfera solar, calentando el gas a decenas de millones de grados y acelerando los electrones, protones e iones pesados a velocidades cercanas a la luz.


Las naves espaciales y los satélites también se beneficiarían. Las partículas subatómicas que afectan a los procesadores de las computadoras y a otros componentes electrónicos pueden provocar que las computadoras a bordo de las naves se reactiven o envíen comandos sin sentido. Si, por ejemplo, un operador de satélite sabe cuándo se avecina una tormenta solar, puede poner a su nave en un “modo seguro” hasta que pase la tormenta.

El tipo de partícula más temido por los expertos en la seguridad de los astronautas es el ión, que es un átomo que ha perdido uno o más de sus electrones y que por tanto tiene una carga eléctrica desequilibrada. “Los iones de alta energía pueden dañar tejidos y romper cadenas de ADN, provocando problemas de salud que van desde náuseas hasta cataratas e incluso cáncer”, dice Cucinotta.

De manera que el objetivo es predecir cuándo llegarán los iones. La clave para eso resultan ser los propios electrones. “Los electrones siempre se detectan antes que los peligrosos iones”, dice Posner. Esto se ha sabido por años, pero sólo hace poco tiempo Posner pudo enfocar sus investigaciones hacia este aspecto de las tormentas solares vinculado con el hecho de que “los electrones llegan primero” para poder construir de este modo una herramienta de predicción del clima espacial.

El método está siendo considerado actualmente por investigadores del Centro Espacial Johnson para sus planes y diseños de futuras misiones a la Luna. “En comparación con los métodos actuales, la técnica de Posner reduce las probabilidades de quedar expuesto a la radiación en más de un 20 por ciento, lo que permitiría a los astronautas aventurarse a explorar zonas más alejadas de sus bases”, dice Cucinotta. “Estas son buenas noticias tanto para la ciencia como para la exploración”.


Por José Fernando Oyarce Carrasco

Fuente: Zebit

En la Tierra estamos protegidos por la atmósfera y por el campo magnético de nuestro planeta.


Quantum opina:

En el año 1859 se produjo la interacción más violenta que nunca se ha registrado entre la actividad solar y la Tierra. La tormenta solar de 1859 fue la más potente registrada en la historia. A partir del 28 de agosto de ese año, se observaron auroras que llegaba al sur hasta el Caribe. El pico de intensidad fue el 1 y 2 de septiembre, y causó el fracaso de los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte. Se vieron intensas cortinas de luz por toda Norte América y se observaron auroras en zonas de baja latitud, como Roma, Madrid, La Habana y las islas Hawai, entre otras.

La gran tormenta fue precedida de la aparición, en el Sol, de un grupo numeroso de manchas solares cercanas al ecuador solar, casi en el momento de máxima actividad del ciclo solar, de una magnitud tan grande que se podían ver a simple vista, con una protección adecuada. En el momento de la eyección de masa coronal el grupo de manchas estaba frente a la Tierra, aunque no parece que sea necesaria tanta puntería, cuando la materia coronal llega a la órbita terrestre abarca una extensión de 50 millones de kilómetros, miles de veces la dimensión de la Tierra.

La intensa fulguración de 1859 liberó dos eyecciones de materia coronal: la primera tardó entre 40 y 60 horas para llegar a la Tierra (tiempo habitual) mientras la segunda, liberada por el Sol antes de que se llenase el vacío dejado por la primera, solamente tardó unas 17 horas para llegar a la Tierra. La primera eyección iba acompañada de un intenso campo magnético helicoidal, según los datos de los magnetómetros de la época. Esta primera etapa quedó registrada en los magnetómetros de superficie como un inicio brusco de actividad, pero no tuvo otros efectos.

Al principio apuntaba al norte, pero después de 15 horas en lugar de reforzar el campo terrestre se oponía al campo mencionado. Esta oposición liberó gran cantidad de energía, que comenzó a interrumpir las comunicaciones telegráficas y formar auroras boreales, hasta pasados uno o dos días, en que, una vez que el plasma pasó más allá de la Tierra, dejó que el campo magnético de la Tierra volviese a la normalidad.

Como ya se ha mencionado se produjo una segunda ráfaga de viento solar. En el momento del impacto con la Tierra de esta segunda fulguración el campo magnético del plasma apuntaba hacia el sur, con lo que el caos geomagnético no tardó en manifestarse: la magnetosfera terrestre que suele estar a unos 60.000 km de la Tierra fue comprimido hasta llegar a unos 7.000, hasta alcanzar, quizá, la estratosfera. Cuando el cinturón de radiación de Van Allen desapareció temporalmente gran cantidad de protones y electrones se descargaron hacia la atmósfera, lo que podría haber sido la causa de las auroras boreales observadas.

Según los estudios de muestras de hielo estos tipos de situación sólo se producen cada 500 años aproximadamente. Hace varios años, la NASA predijo que el punto más alto del próximo ciclo del clima solar ocurriría en 2012, sin embargo la predicción más reciente de la agencia espacial (hecha el 29 de mayo 2009) decía que el punto más alto de la actividad solar sería en mayo de 2013, aunque se esperan revisiones adicionales.

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