La disciplina emergente de la meteorología espacial tiene como objetivo predecir de manera confiable las erupciones solares para que podamos protegernos mejor de sus efectos. Usando modelos numéricos 3-D, un equipo internacional encabezado por Etienne Pariat, investigador de LESIA (Observatoire de Paris / CNRS / Université Paris Diderot / UPMC), ha descubierto un proxy que podría usarse para pronosticar un evento eruptivo. El proxy está asociado con la helicidad magnética, que refleja el grado de torsión y enredo del campo magnético. El estudio se publica en la revista Astronomía y Astrofísica con fecha 17 de mayo de 2017.

Las erupciones o llamaradas solares son uno de los fenómenos más violentos del Sistema Solar. Coinciden con un repentino, reconfiguración violenta del campo magnético, liberando enormes cantidades de energía que pueden expulsar miles de millones de toneladas de material solar al espacio a velocidades de más de mil kilómetros por segundo.

Aunque se han estudiado numerosos parámetros, la probabilidad de pronosticar un brote importante con un día de anticipación no supera actualmente el 40%. Y, sin embargo, las llamaradas más poderosas pueden provocar grandes interrupciones en la Tierra, causando interferencia con las telecomunicaciones o destruyendo las redes de energía eléctrica en regiones enteras del mundo. Nuestras tecnologias, que dependen cada vez más de componentes eléctricos y de satélites (GPS, telefonía, etc), son, por tanto, cada vez más sensibles a la actividad solar, mientras que tales llamaradas pueden incluso poner en peligro la vida de los astronautas.

Uno de los objetivos de la meteorología espacial es pronosticar las erupciones solares, de la misma manera que los servicios meteorológicos pronostican tormentas en la Tierra. Buscando un parámetro predictivo, los astrofísicos basaron su trabajo en simulaciones numéricas tridimensionales, que utilizan computadoras para reproducir el comportamiento del campo magnético en la atmósfera del Sol, así como la formación de manchas solares, donde tienen lugar las erupciones. Los investigadores probaron varias simulaciones paramétricas y analizaron los cambios en la energía magnética y la helicidad magnética. una cantidad que mide la extensión del entrelazamiento y la torsión del campo magnético.

Para su estudio, los investigadores llevaron a cabo simulaciones por computadora de dos escenarios, uno con erupción y el otro sin. Sus cálculos iniciales confirmaron que ni las energías magnéticas ni la helicidad total del campo magnético cumplían los criterios para un factor predictivo. Usando un enfoque matemático complejo basado en la separación del campo magnético en varios componentes, los investigadores obtuvieron con éxito un proxy capaz de predecir erupciones. El proxy (que compara dos helicidades en la región potencialmente eruptiva) permanece bajo en escenarios no eruptivos; mientras que en todos los demás casos aumenta significativamente antes de la erupción (ver Figuras).

El estudio, llevado a cabo como parte del programa HéliSol, abre así el camino a una predicción más eficaz de las erupciones solares. Los hallazgos teóricos ahora deben confirmarse analizando las observaciones de las regiones solares activas. Esto se está haciendo actualmente como parte del proyecto europeo Flarecast, que tiene como objetivo establecer un sistema automático de previsión de llamaradas.