NOTICIAS

Con modelos numéricos, estudiante predice el clima espacial

Christian Coria
18/mar/2015

Cada 11 años, el Sol entra en una fase de actividad magnética máxima. Las tormentas solares se producen cuando el Sol alcanza este máximo y justo después, cuando la actividad comienza a descender. A finales del 2012 comenzó el último máximo que se prolongó durante el 2013.

Las tormentas solares son violentas explosiones de plasma y de partículas cargadas (electromagnéticamente), así como eyecciones de masa coronal (CME, por sus siglas en inglés).

Para entender un poco más al respecto Tatiana Niembro Hernández, estudiante de doctorado del Instituto de Geofísica de la UNAM, presentó el pasado 26 de enero en el Seminario de Estudiantes del IFUNAM la charla “Tormentas Solares”.

En su plática, Niembro presentó un modelo analítico para describir la evolución de dos CMEs consecutivas que colisionan en el medio interplanetario.

Las eyecciones de masa coronal (CMEs) son erupciones esporádicas de la atmósfera solar debidas a cambios en el campo magnético. Éstas lanzan enormes cantidades de materia y radiación electromagnética hacia el espacio más allá de la superficie solar.

Si estas grandes cantidades de materia impactaran contra la Tierra podrían causar desperfectos en los sistemas electrónicos de satélites, generar interferencias e interrupciones en las redes de líneas telefónicas o problemas de distintos tipos en redes eléctricas.

“El estudio de las CMEs y su interacción, es de suma importancia para entender la dinámica del plasma en el medio interplanetario y para predecir el clima espacial”, comentó Niembro.

Evidentemente, predecir el clima en el espacio no funciona igual que la predicción del clima terrestre, pues fuera del planeta lo que importa es medir la interacción física y magnética del Sol con todos los objetos del Sistema Solar.

Estas interacciones son objeto de extensos estudios en varios países del mundo, tomando en cuenta el análisis de eventos pasados y su posible impacto en caso de repetirse, con mayor o menor intensidad, en los actuales sistemas tecnológicos cada vez más extensos e interdependientes.

“Si se conocen las características de las CMEs o estructuras resultantes de la interacción entre varias CMEs y el tiempo preciso de arribo, podemos tratar de minimizar el efecto de éstas aquí en la Tierra. Las eyecciones de masa coronal se pueden observar en remoto por coronógrafos e in situ por diferentes naves: WIND y STEREO”, afirma Niembro.

Gracias a los coronógrafos (observaciones remotas), es posible seguir los aumentos en densidad asociados a las eyecciones desde la baja corona hasta 1 unidad astronómica (1.5 millones de kilómetros)”, comenta también.

Los coronógrafos toman imágenes y su análisis permite conocer la densidad y velocidad de salida de las CMEs. Estas CMEs evolucionan y cambian durante su viaje en el medio interplanetario hasta alcanzar físicamente a la nave (STEREO).

Y con el modelo analítico desarrollado por Tatiana es posible la predicción de la distancia y el tiempo de colisión de la CMEs, así como el tiempo de arribo a 1 UA y la velocidad con la que llega. A esta distancia (1 UA) es posible identificar estructuras en el viento solar y su complejidad.

En la simulación numérica se pueden observar los perfiles de densidad y la velocidad en función del tiempo para diferentes distancias del Sol.

De esta forma, se van siguiendo las estructuras independientemente. Se puede estudiar la transferencia de energía entre ellas durante la colisión y conocer las características generales (las firmas en los perfiles de densidad, presión y velocidad) de la estructura compleja que alcanzará a la Tierra.

El estudio de estas características son las que pueden ayudarnos a minimizar sus efectos a las telecomunicaciones y a la tecnología.

Es así como Tatiana Niembro, mediante la observación, el desarrollo de su modelo analítico y simulaciones numéricas, ha logrado hacer predicciones muy acertadas para las interacciones entre eyecciones de masa coronal.


Tatiana Niembro en el seminario de estudiantes. Fotos: Pedro Zaldívar Sánchez