Los astrofísicos de plasma de KU Leuven han creado la primera simulación autoconsistente de los procesos físicos que ocurren durante una erupción solar. 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 estaciones de energía en la Tierra, pero también son la base de asombrosos fenómenos meteorológicos espaciales. La aurora boreal por ejemplo, están vinculados 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.

Simulación única

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

En los libros de texto de ciencias, estos procesos se visualizan comúnmente como el modelo estándar de llamarada solar 2-D. Los detalles de esta ilustración, sin embargo, nunca han sido confirmados. Esto se debe a que crear una simulación totalmente coherente es un gran desafío, dado que hay que tener en cuenta 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.

Los investigadores de KU Leuven ahora han podido crear una simulación de este tipo. 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 a un modelo autoconsistente

"Nuestro trabajo también permite calcular la eficiencia de conversión de energía de una llamarada solar, "El profesor Rony Keppens explica." Podemos calcular esta eficiencia combinando la fuerza del campo magnético del Sol a los pies de la llamarada con la velocidad a la que se mueven esos pies. 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 erupción solar, por lo que imitamos telescopios en todas las longitudes de onda relevantes. Esto nos permitió actualizar el modelo estándar de llamaradas solares de una ilustración de libro de texto a un modelo real ".