El planeta Tierra está rodeado por un sistema de campos magnéticos conocido como magnetosfera. Este vasto El sistema en forma de cometa desvía las partículas cargadas que provienen del sol, proteger nuestro planeta de la radiación de partículas dañinas y prevenir el viento solar (es decir, una corriente de partículas cargadas liberadas desde la atmósfera superior del sol) de erosionar la atmósfera.

Si bien estudios anteriores han reunido evidencia sustancial de los efectos que el viento solar puede tener en la magnetosfera de la Tierra, el impacto de las erupciones solares (es decir, erupciones repentinas de radiación electromagnética en el sol) es poco conocido. Las erupciones solares son eventos altamente explosivos que pueden durar desde unos pocos minutos hasta horas y pueden detectarse mediante rayos X o dispositivos ópticos.

Investigadores de la Universidad de Shandong en China y el Centro Nacional de Investigación Atmosférica de los EE. UU. Han llevado a cabo recientemente un estudio que investiga los efectos que las erupciones solares pueden tener en la magnetosfera de la Tierra. Su papel publicado en Física de la naturaleza , ofrece una nueva información valiosa que podría allanar el camino hacia una mejor comprensión de la dinámica del geoespacio. Geoespacio, la porción del espacio exterior más cercana a la Tierra, incluye la atmósfera superior, ionosfera (es decir, la parte ionizada de la atmósfera) y magnetosfera.

"La magnetosfera se encuentra en la región por encima de la ionosfera y es la región espacial completamente ionizada por encima de los 1000 km del suelo, "Profesor Jing Liu, uno de los investigadores que realizó el estudio, dijo Phys.org. "La región está rodeada por el viento solar y es afectada y controlada por el campo magnético de la tierra y el campo magnético del viento solar".

La magnetosfera se describe generalmente como la barrera protectora de la Tierra contra el viento solar y otras partículas solares. ya que evita que estas partículas entren en las otras capas protectoras del planeta. Sin embargo, Estudios anteriores demostraron que cuando la dirección del viento solar es opuesta al campo magnético de la magnetosfera, las líneas magnéticas de estas dos regiones pueden "conectarse". Esto significa que algunas partículas del viento solar pueden transmitirse directamente al espacio que rodea la Tierra.

"Nos preguntamos:¿Puede el proceso de llamarada, que se caracteriza por una mayor radiación, no solo afectan directamente a la ionosfera de la tierra, pero también causan perturbaciones en la magnetosfera como el viento solar? ", Dijo Liu." Para responder a esta pregunta, adoptamos una serie de conjuntos de datos de observación, recopilados por los sistemas mundiales de navegación por satélite, la red europea de radares de dispersión incoherente, satélites ionosféricos, satélites en órbita lunar, y más."

Liu y sus colegas analizaron los datos recopilados por diferentes dispositivos y satélites durante un evento de llamarada solar que tuvo lugar el 6 de septiembre de 2017. Para ello, adoptaron un modelo geoespacial numérico desarrollado recientemente en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica. Este modelo, llamado modelo de termósfera ionosfera de magnetosfera de alta resolución espacio-temporal (LTR), reproduce los cambios provocados por las erupciones solares en el sistema de acoplamiento magnetosfera-ionosfera.

Utilizando el modelo LTR y los datos recopilados previamente, los investigadores pudieron descubrir los efectos de las erupciones solares en la dinámica magnetosférica y en el acoplamiento electrodinámico entre la magnetosfera y la ionosfera. Más específicamente, observaron un rápido y gran aumento en la fotoionización inducida por llamaradas de la región E de la ionosfera polar en altitudes entre 90 y 150 km. El fenómeno observado por Liu y sus colegas pareció tener varios efectos en la región geoespacial, incluyendo un calentamiento en Joule más bajo de la atmósfera superior de la Tierra, una reconfiguración de la convección de la magnetosfera y cambios en la precipitación de las auroras.

"Demostramos que los efectos de las erupciones solares se extienden por todo el geoespacio a través del acoplamiento electrodinámico, y no están limitados, como se creía anteriormente, a la región atmosférica donde se absorbe la energía de radiación, "Liu explicó." Debido al proceso similar de acoplamiento solar-magnetosfera-ionosfera en otros planetas similares a la Tierra, Nuestro estudio también proporciona nuevas pistas para explorar y comprender los efectos de las erupciones solares en otros planetas. En mi futura investigación, Planeo estudiar los efectos de las llamaradas en planetas con la misma magnetosfera (como Júpiter, Venus y Saturno) ".

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