Científicos observan al Sol formando una supertormenta masiva

El Sol completa una rotación completa aproximadamente cada 28 días. Debido a esta lenta rotación, los observadores en la Tierra solo pueden ver una región activa en la superficie solar durante aproximadamente dos semanas. Una vez que esa región rota fuera de la línea de visión, desaparece durante otras dos semanas antes de volver a aparecer.

"Afortunadamente, la misión Solar Orbiter, lanzada por la Agencia Espacial Europea (ESA) en 2020, ha ampliado nuestra perspectiva", comentó Ioannis Kontogiannis, físico solar de ETH Zurich y del Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL) en Locarno.

A diferencia de los observatorios terrestres, Solar Orbiter sigue una órbita amplia que rodea al Sol cada seis meses. Esta trayectoria permite a la nave espacial observar áreas del Sol que normalmente están ocultas desde la Tierra, incluyendo su lado lejano.

Una Vista Rara de una Región Solar Excepcionalmente Activa

Entre abril y julio de 2024, Solar Orbiter capturó observaciones detalladas de una de las regiones solares más intensas vistas en las últimas dos décadas. En mayo de 2024, esta región, conocida como NOAA 13664, rotó hacia la vista desde la Tierra y rápidamente hizo sentir su presencia.

Esta región provocó las tormentas geomagnéticas más fuertes que han golpeado la Tierra desde 2003. "Esta región causó la espectacular aurora boreal que fue visible tan al sur como Suiza", afirmó Louise Harra, profesora en ETH Zurich y directora del Observatorio Físico Meteorológico de Davos.

Combinando Datos de Dos Naves Espaciales

Para comprender mejor cómo se forman y evolucionan las regiones solares extremas, Harra y Kontogiannis reunieron un equipo de investigación internacional. Los científicos combinaron observaciones de dos naves espaciales diferentes para crear una imagen mucho más completa de NOAA 13664.

Solar Orbiter proporcionó datos del lado lejano del Sol, mientras que el Observatorio de Dinámica Solar de NASA suministró observaciones continuas desde la línea Tierra-Sol, donde monitorea el lado del Sol que enfrenta a la Tierra.

Al fusionar estos conjuntos de datos, los investigadores pudieron seguir a NOAA 13664 casi sin interrupción durante 94 días.

Una Observación Solar Récord

"Esta es la serie continua de imágenes más larga jamás creada para una sola región activa: es un hito en la física solar", comentó Kontogiannis.

El equipo observó a NOAA 13664 desde su aparición inicial el 16 de abril de 2024, cuando apareció por primera vez en el lado lejano del Sol, hasta su evolución completa y eventual decadencia después del 18 de julio de 2024. Esta línea de tiempo extendida permitió a los científicos capturar cambios que normalmente pasarían desapercibidos.

Cómo los Campos Magnéticos Impulsan las Tormentas Solares

Las regiones activas en el Sol están dominadas por campos magnéticos poderosos y complejos. Estas regiones se forman cuando plasma altamente magnetizado asciende desde el interior del Sol y atraviesa su superficie. Cuando los campos magnéticos se enredan e inestabilizan, pueden liberar energía de maneras dramáticas.

Estas erupciones producen intensos estallidos de radiación electromagnética llamados llamaradas solares. También pueden lanzar grandes cantidades de plasma y partículas de alta energía al espacio, creando tormentas solares que viajan a través del sistema solar.

Impactos Reales en la Tecnología Moderna

Si bien las tormentas solares son famosas por producir auroras, sus efectos se extienden mucho más allá de los cielos coloridos. El clima espacial severo puede interrumpir las redes eléctricas, interferir con los sistemas de comunicación y aumentar la exposición a la radiación para las tripulaciones de aeronaves. Los satélites también son vulnerables.

Un ejemplo reciente ocurrió en febrero de 2022, cuando 38 de 49 satélites Starlink de la empresa estadounidense SpaceX se perdieron solo dos días después del lanzamiento debido a una actividad solar elevada.

Disrupciones Más Cercanas a Casa

"Incluso las señales en las líneas ferroviarias pueden verse afectadas y cambiar de rojo a verde o viceversa", dijo Harra. "Eso es realmente aterrador".

NOAA 13664 causó disrupciones adicionales en mayo de 2024. "La agricultura digital moderna se vio particularmente afectada", comentó la científica. "Las señales de satélites, drones y sensores se interrumpieron, causando que los agricultores perdieran días de trabajo y llevando a fracasos en las cosechas con considerables pérdidas económicas".

"Es un buen recordatorio de que el Sol es la única estrella que influye en nuestras actividades", añadió Kontogiannis. "Vivimos con esta estrella, por lo que es realmente importante que la observemos y tratemos de entender cómo funciona y cómo afecta nuestro entorno".

Observando una Región Solar a Través de Múltiples Rotaciones

Por primera vez, los investigadores pudieron seguir una sola región solar superactiva a través de tres rotaciones solares completas. Esto les permitió observar cómo su estructura magnética evolucionó paso a paso, volviéndose cada vez más compleja con el tiempo.

Eventualmente, los campos magnéticos formaron una estructura entrelazada. Esta acumulación culminó en la llamarada solar más poderosa de los últimos veinte años, que estalló en el lado lejano del Sol el 20 de mayo de 2024.

Mejorando las Predicciones del Clima Espacial

Los científicos esperan que estas observaciones conduzcan a mejores predicciones de las tormentas solares y sus posibles efectos en la Tierra. Pronósticos más precisos del clima espacial podrían ayudar a proteger satélites, sistemas eléctricos y otras tecnologías sensibles.

"Cuando vemos una región en el Sol con un campo magnético extremadamente complejo, podemos suponer que hay una gran cantidad de energía allí que tendrá que liberarse como tormentas solares", explicó Harra.

Por ahora, predecir el momento exacto y la intensidad de las erupciones sigue siendo difícil. Los investigadores aún no pueden determinar si una región producirá un evento importante o varios más pequeños, o cuándo ocurrirán esas erupciones.

"No hemos llegado allí todavía. Pero actualmente estamos desarrollando una nueva sonda espacial en la ESA llamada Vigil, que se dedicará exclusivamente a mejorar nuestra comprensión del clima espacial", dijo la científica. La misión está programada para lanzarse en 2031.

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