Diagrama que muestra la estructura interna del Sol basado en la teoría existente que asume células de convección circular cerca de la superficie solar. El nuevo modelo del Dr. Vasil sugiere más delgado, células de convección giratorias en forma de cigarro que impulsan la dinamo magnética del Sol. Crédito:NASA
¿Podrían las tormentas solares acabar con Internet global? Sí, pero no sabemos cuándo ni cómo podría suceder. El matemático Dr. Geoffrey Vasil ha propuesto una nueva comprensión de la zona de convección del Sol para ayudar.
Científicos de la Universidad de Sydney y de EE. UU. Han resuelto un antiguo misterio sobre el Sol que podría ayudar a los astrónomos a predecir el clima espacial y ayudarnos a prepararnos para tormentas geomagnéticas potencialmente devastadoras si golpearan la Tierra.
El campo magnético interno del Sol es directamente responsable del clima espacial:corrientes de partículas de alta energía del Sol que pueden ser desencadenadas por erupciones solares. manchas solares o eyecciones de masa coronal que producen tormentas geomagnéticas. Sin embargo, no está claro cómo suceden y ha sido imposible predecir cuándo ocurrirán.
Ahora, un nuevo estudio dirigido por el Dr. Geoffrey Vasil de la Escuela de Matemáticas y Estadística de la Universidad de Sydney podría proporcionar un marco teórico sólido para ayudar a mejorar nuestra comprensión de la dínamo magnética interna del Sol que ayuda a impulsar el clima espacial cercano a la Tierra.
El Sol está formado por varias regiones distintas. La zona de convección es una de las más importantes:200, 000 kilómetros de profundidad de un océano de supercaliente ondulación, plasma fluido turbulento que ocupa el 30 por ciento exterior del diámetro de la estrella.
La teoría solar existente sugiere que los remolinos y remolinos más grandes ocupan la zona de convección, imaginado como células gigantes de convección circular.
Sin embargo, estas células nunca se han encontrado, un problema de larga data conocido como el 'Enigma convectivo'.
El Dr. Vasil dijo que hay una razón para esto. En lugar de celdas circulares, el flujo se divide en altas columnas giratorias en forma de cigarro 'solo' 30, 000 kilómetros de ancho. Esta, él dijo, es causado por una influencia mucho más fuerte de la rotación del Sol de lo que se pensaba.
"Puedes equilibrar un lápiz delgado en su punta si lo giras lo suficientemente rápido, "dijo el Dr. Vasil, experto en dinámica de fluidos. "Las células delgadas de fluido solar que giran en la zona de convección pueden comportarse de manera similar".
Los hallazgos se han publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
"No sabemos mucho sobre el interior del Sol, pero es muy importante si queremos comprender el clima solar que puede impactar directamente en la Tierra, "Dijo el Dr. Vasil.
"Se sabe que la rotación fuerte cambia por completo las propiedades de las dínamos magnéticas, de los cuales el Sol es uno ".
El Dr. Vasil y sus colaboradores, el profesor Keith Julien de la Universidad de Colorado y el Dr. Nicholas Featherstone del Southwest Research Institute en Boulder, dicen que esta rotación rápida predicha dentro del Sol suprime lo que de otra manera serían flujos a mayor escala, creando una dinámica más variada para el tercio exterior de la profundidad solar.
"Teniendo debidamente en cuenta la rotación, nuestro nuevo modelo del Sol se ajusta a los datos observados y podría mejorar drásticamente nuestra comprensión del comportamiento electromagnético del Sol, "dijo el Dr. Vasil, quien es el autor principal del estudio.
En los casos más extremos, Las tormentas solares geomagnéticas pueden bañar la Tierra con pulsos de radiación capaces de freír nuestra sofisticada infraestructura global de comunicaciones y electrónica.
Una enorme tormenta geomagnética de este tipo azotó la Tierra en 1859, conocido como el evento Carrington, pero esto fue antes de nuestra dependencia global de la electrónica. El incipiente sistema de telégrafos de Melbourne a Nueva York se vio afectado.
"Un evento similar hoy podría destruir billones de dólares en infraestructura global y llevar meses, si no años, reparar, "Dijo el Dr. Vasil.
Una eyección de masa coronal solar en agosto de 2012
Un evento a pequeña escala en 1989 provocó apagones masivos en Canadá en lo que algunos pensaron inicialmente que podría haber sido un ataque nuclear. En 2012, una tormenta solar similar en escala al Evento Carrington pasó por la Tierra sin impactar, perdiendo nuestra órbita alrededor del Sol por solo nueve días.
"El próximo máximo solar está a mediados de esta década, sin embargo, todavía no sabemos lo suficiente sobre el Sol para predecir si estos eventos cíclicos producirán una tormenta peligrosa, "Dijo el Dr. Vasil.
"Si bien es poco probable que una tormenta solar golpee la Tierra, como un terremoto, eventualmente sucederá y debemos estar preparados ".
Las tormentas solares que emergen del Sol pueden tardar desde varias horas hasta días en llegar a la Tierra. El Dr. Vasil dijo que un mejor conocimiento del dinamismo interno de nuestra estrella de origen podría ayudar a los planificadores a evitar un desastre si tienen suficiente advertencia para apagar el equipo antes de que una explosión de partículas energéticas haga el trabajo.
"No podemos explicar cómo se forman las manchas solares. Tampoco podemos discernir qué grupos de manchas solares son más propensos a una ruptura violenta. Los legisladores deben saber con qué frecuencia podría ser necesario soportar un cierre de emergencia de varios días para evitar una catástrofe grave". " él dijo.
El modelo teórico del Dr. Vasil y sus colegas ahora deberá probarse mediante la observación para mejorar aún más el modelado de los procesos internos del Sol. Para hacer esto, Los científicos utilizarán una técnica conocida como heliosismología, para escuchar dentro del corazón palpitante de la estrella.
"Esperamos que nuestros hallazgos inspiren más observaciones e investigaciones sobre las fuerzas impulsoras del Sol, " él dijo.
Esto podría implicar el lanzamiento sin precedentes de satélites de observación en órbita polar fuera del plano elíptico del Sistema Solar.