octubre 18, 2021

Investigadores arrojan nueva luz sobre las erupciones solares

Los astrofísicos de plasma de KU Leuven han creado la primera simulación autoconsistente de los procesos físicos que ocurren durante las erupciones solares. Los investigadores utilizaron supercomputadoras flamencas y una nueva combinación de modelos físicos.

Las llamaradas solares son explosiones en la superficie del Sol que liberan una enorme cantidad de energía, equivalente a un billón de bombas atómicas ‘Little Boy’ explotando al mismo tiempo. En casos extremos, las erupciones solares pueden desactivar las conexiones de radio y las centrales eléctricas en la Tierra, pero también son la base de fenómenos meteorológicos espaciales asombrosos. 

erupciones solares

La aurora boreal, por ejemplo, está ligada a una llamarada solar que perturba el campo magnético del Sol hasta tal punto que una burbuja de plasma solar puede escapar de la atmósfera del Sol.

Erupciones solares, simulación única

Gracias a los satélites y los telescopios solares, ya comprendemos bastante sobre los procesos físicos que tienen lugar durante una erupción solar. Por un lado, sabemos que las erupciones solares convierten la energía de los campos magnéticos en calor, luz y energía de movimiento de manera muy eficiente.

En los libros de texto de ciencias, estos procesos se visualizan comúnmente como el modelo estándar de erupción solar en 2-D. Los detalles de esta ilustración, sin embargo, nunca se han confirmado. Esto se debe a que crear una simulación completamente consistente es un gran desafío, dado que tanto los efectos macroscópicos (estamos hablando de varias decenas de miles de kilómetros aquí: más grandes que la Tierra) como la física de partículas microscópicas deben tenerse en cuenta.

Los investigadores de KU Leuven ahora han podido crear dicha simulación. Como parte de su investigación doctoral, Wenzhi Ruan trabajó en la simulación con sus colegas del equipo del profesor Rony Keppens en el Departamento de Astrofísica del Plasma de KU Leuven. Los investigadores utilizaron el poder computacional de las supercomputadoras flamencas, así como una nueva combinación de modelos físicos en los que los efectos microscópicos de las partículas cargadas aceleradas se tuvieron en cuenta en un modelo macroscópico.

De la ilustración de un libro de texto al modelo autoconsistente

«Nuestro trabajo también permite calcular la eficiencia de conversión de energía de una llamarada solar», explica el profesor Rony Keppens. «Podemos calcular esta eficiencia combinando la fuerza del campo magnético del Sol a los pies de la llamarada con la velocidad a la que esos pies se mueven. Si podemos completar nuestras observaciones a tiempo, es decir, porque todo sucede en un lapso de tiempo de decenas de segundos a unos pocos minutos «.

«Convertimos los resultados de la simulación numérica en observaciones virtuales de una llamarada solar, por lo que imitamos telescopios en todas las longitudes de onda relevantes. Esto nos permitió actualizar el modelo estándar de llamarada solar de una ilustración de libro de texto a un modelo real».

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *