El sol en su estado normal, sin actividad. (Imagen por cortesía del Centro del Medioambiente Espacial, http://www.sec.noaa.gov)

El sol cuenta con un diámetro aproximado de 1,4 millones de kilómetros y se encuentra a una distancia de unos 150 millones de kilómetros. Esta distancia varía dependiendo de la época estival en la que nos encontremos debido a que la órbita de la Tierra forma una elipse y no un círculo perfecto. El sol no es sólido, ni tampoco

es gas, sino plasma y está compuesto por seis capas. Es la energía, producida por las fusiones de los núcleos, la que produce el calor y la luz que recibimos. Pero, del sol no sólo recibimos lo menos dañino sino que estamos expuestos a cuanto le suceda.

La animación muestra dos clases de explosiones solares tipo X haciendo erupción desde el grupo solar 9026 a las 13:36 UT del 6 de junio de 2000. Las imágenes fueron tomadas por el Telescopio del SOHO “Extreme Ultraviolet Telescope” a 304 ang.  El halo completo se dirige ahora hacia la Tierra y parece estar asociado a otro más potente que tuvo lugar una hora y media después.  (Por cortesía de la NASA http://science.nasa.gov).

Una explosión o llamarada solar sucede cuando la energía almacenada en los campos magnéticos resulta liberada súbitamente. Estas explosiones emiten radiación a través del espectro electromagnético: desde las ondas de radio al final de longitud de onda larga, a través de emisión óptica a los rayos X y los rayos gamma el final de longitud de onda corta. Conforme se libera la energía, partículas de electrones, protones y núcleos densos, son calentados y lanzados a la atmósfera solar. La energía que se libera durante una llamarada solar puede contener el equivalente a millones de megatones de bombas de hidrógeno explotando al mismo tiempo.

Los científicos clasifican las explosiones solares dependiendo del brillo de sus rayos x, en una escala que oscila desde el 1 hasta los 8 Angstroms.

 


Existen tres categorías de explosiones solares:


Imagen de Rayos X de una explosión solar , por cortesía del Centro Espacial de la NASA:  http://hesperia.gsfc.nasa.gov

Explosiones de clase X:

son las explosiones más fuertes y pueden causar pérdidas de radio en todo el planeta, tormentas de radiación de larga duración y efectos nocivos en los seres humanos, animales, clima, comunicaciones, satélites, suministro de energía eléctrica, etc.

Explosiones de clase M:

son de importancia media y pueden causar pérdidas temporales de radio, sobre todo en las regiones polares. En ocasiones, son sucedidas por tormentas de radiación menor. También son factibles de producir los efectos mencionados en las de clase X.

Explosiones de clase C:

son pequeñas y apenas tienen consecuencias para la Tierra.


Una explosión solar con una eyección de masa. (Imagen, por cortesía del Centro de Medio Ambiente Espacial del NOAA: http://www.sec.noaa.gov/)

Eyección de Masa Coronal

La relación entre explosiones y Eyecciones de Masa Coronal todavía sigue estando en debate puesto que las explosiones solares no suelen atraer mucha atención cuando la actividad solar es mínima. Se sabe que pueden tener lugar Eyecciones de Masa Coronal en una zona activa sin dejar fuertes radiaciones de tipo X, sin embargo, muchas Eyecciones de Masa Coronal pueden tener una potencia desconocida para la Tierra. Las Eyecciones de Masa Coronal son explosiones en la corona solar que expulsan partículas solares. Algunas se encuentran claramente asociadas a explosiones solares importantes y estas eyecciones, por lo general, son muy rápidas.  Perturban los cascos coronales en la corona solar y lanzan partículas al viento solar, donde pueden llegar a alcanzar la Tierra e influir, entre otras, en su actividad geomagnética.

7 de abril de 1997, evento en el que el Sol aparece rodeado de una Eyección de Masa Coronal. Los halos suelen producir EMC que se dirigen directamente hacia la Tierra. En ocasiones, estos halos, causan efectos catastróficos. (Imagen, por cortesía de Lasco, SOHO.: http://science.msfc.nasa.gov/).

Consecuencias de las explosiones solares y de las eyecciones de masa coronal:

Hace aproximadamente unos 150 años, se había llegado a la conclusión de que las pérdidas de radio eran el resultado de las explosiones solares, que éstas también estaban asociadas con las tormentas de radiación y que, en ocasiones, podían estar seguidas por una tormenta geomagnética. Sin embargo, recientemente se ha podido verificar que las partículas energéticas que conducen a las tormentas radioactivas pueden verse aceleradas por las explosiones solares o por eyecciones de masa coronal. Que las tormentas geomagnéticas están causadas, bien por la interacción de una eyección de masa coronal con la tierra o bien por otro fenómeno solar conocido como corriente de alta velocidad, emanando de un agujero coronal. Y que una eyección de masa coronal suele asociarse con una explosión, aunque no siempre. Así mismo, una tormenta geomagnética puede causar daños en los sistemas de comunicación por radio.

Importante explosión de clase CME producida en el sol el 6 de noviembre de 1997 grabada por LASCO C2 y C·. El ruido al final de las imágenes cerca del final de la secuencia corresponde a las partículas energéticas producidas durante la explosión de clase X8 que precedió a la CME (Animación por cortesía de LASCO: http://sohowww.nascom.nasa.gov/)

Una vez que la energía magnética es liberada, partículas como los electrones, protones y núcleos son calentados y acelerados en la atmósfera solar.

Existen tres etapas antes de una explosión solar: la etapa precursora, donde la energía que se va a liberar se va preparando y existen leves emisiones de rayos X. La segunda etapa es la impulsiva. Los protones y los electrones se aceleran hasta exceder el nivel energético. Durante su etapa impulsiva, se emiten ondas de radio, rayos x y rayos gamma. En la tercera etapa, de decaimiento, se puede observar un incremento y posterior decaimiento de los rayos x. La duración de estas etapas puede ser corta o llegar a durar una hora.

Las explosiones solares son las explosiones de mayor energía que se dan en el sistema solar. Aunque las radiaciones electromagnéticas de las explosiones solares viajan a la velocidad de la luz y alcanzan la Tierra en ocho minutos, las EMC (eyecciones de masa coronal) viajan a una velocidad que varía entre los 100 y los 1.000 kilómetros por segundo y tardan unos días en llegar a la Tierra. Sin embargo, ambas tienen un efecto directo sobre la atmósfera terrestre.


Ilustración de K. Endo, Nikkei Science Inc., Japón que muestra el viento solar viajando desde el Sol y es engullido por el campo magnético de la Tierra. Los pulsos de energía del viento solar, causados por la actividad solar, viajan desde el Sol hacia la Tierra a velocidades que superan los 500 kilómetros por segundo. Estos pulsos alteran el campo magnético y producen tormentas geomagnéticas que afectan el medio ambiente terrestre.

Las explosiones solares de tipo X, M y C acompañadas de eyecciones de masa coronal pueden ser muy peligrosas para la Tierra, el clima y las personas.


Enlace a la Escala de Radiación Solar elaborada por el NOAA (Tormentas de Radiación Solar).



Bibliografía:

Instituto de Investigación Geológica de Canadá (Página en inglés y francés) http://gsc.nrcan.gc.ca/geomag/index_e.php
Clima Espacial (página en inglés) http://www.spaceweather.com
Centro Espacial de la NASA (página en inglés) http://hesperia.gsfc.nasa.gov
Centro del Medio Ambiente Espacial (página en inglés) http://www.sec.noaa.gov/
Física Solar (página en inglés) http://solar.physics.montana.edu/YPOP/Nuggets/1999/990910/990910.html
Ciencia – NASA (página en inglés) http://science.msfc.nasa.gov/
Hesperia. NASA

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