Analizan efectos solares en la tecnología espacial

Las nubes magnéticas generadas, aun durante erupciones de baja energía del Sol, deberían considerarse en el estudio del clima espacial por tener el potencial de redireccionar rayos cósmicos que podrían devastar satélites de comunicaciones, reveló una investigación encabezada por Alejandro Lara Sánchez, del Instituto de Geofísica (IGf).

Para el trabajo, el universitario utilizó los datos que arrojó el observatorio High Altitude Water Cherenkov (HAWC) instalado en Puebla, el cual detecta los objetos astrofísicos más energéticos del universo, como los rayos cósmicos de alta energía (partículas subatómicas) que viajan a velocidades cercanas a la de la luz.

La importancia que tiene examinar el clima espacial radica en que se ha demostrado que durante grandes tormentas solares, los flujos de partículas de alta energía del Sol pueden dañar los satélites y naves espaciales.

Sin embargo, la indagación de Lara Sánchez evidencia que no se tienen que menospreciar los producidos por tormentas solares relativamente débiles, porque pueden formarse nubes magnéticas, las cuales funcionan como embudos que redireccionan rayos cósmicos galácticos.

“Esto abre un camino que debemos explorar para tener cuidado desde el tema de clima espacial. Hay que comprender qué tanto realmente puede repercutir un flujo de estas partículas en satélites. Ya está bien conocido el efecto de los rayos que se producen en el Sol, en la tecnología”, expuso.

Espiral magnética

El experto en ciencias espaciales añadió que los rayos cósmicos son partículas que se observan y analizan desde hace unos cien años. Se sabe que se presentan en eventos energéticos del universo, por ejemplo, durante la explosión de una supernova.

“Siempre están llegando a la Tierra y su flujo es constante. Desde que se descubrieron se notó en ellos periodos de aumento, que no se sabía si tenían un origen solar o el campo magnético de la Tierra.”

A partir de que fueron descubiertos se estudia la disminución del número de rayos cósmicos durante algunas tormentas solares, lo que se conoce como decremento Forbush.

Pero hay un fenómeno diametralmente opuesto, es decir, se registra incremento del número de rayos cósmicos sin la presencia evidente de tormentas solares, que hasta ahora no tenía explicación clara.

Lara Sánchez y su equipo analizaron uno de estos aumentos de rayos cósmicos ocurrido en 2016, que compararon con numerosos instrumentos terrestres y espaciales, así como con la ayuda de simulaciones numéricas. Se reveló que dichos incrementos tienen su origen en la desviación ordenada de partículas, causadas por nubes magnéticas asociadas a las tormentas solares. Con este hallazgo, el grupo encontró la respuesta al fenómeno de los aumentos de RC que había permanecido como un enigma durante décadas.

El especialista en clima espacial detalló que de manera permanente el Sol eyecta (expulsa) parte de su material atmosférico al medio interplanetario. A veces, estas eyecciones tienen su campo magnético ordenado, en forma de una espiral, lo que se conoce como nube magnética.

“En estos casos no se necesita una gran explosión; este evento fue mediocre en esos términos, no llamó la atención porque era algo pequeñísimo, pero su estructura helicoidal magnética viaja canalizando partículas en una sola dirección. Si hubiera un satélite en el eje de esta nube magnética podría verse dañado de la misma forma que si se tratara de una explosión del Sol mucho más intensa”, apuntó.

Los resultados de este trabajo fueron publicados en el Astrophysical Journal, y en la actualidad Lara Sánchez y su equipo elaboran una estadística de eventos similares captados por HAWC entre 2016 y 2020 para generar una base de datos que permita confirmar el modelo.