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Resolver misterios solares podría ayudar a salvar a la Tierra de apagones planetarios

Resolver misterios solares podría ayudar a salvar a la Tierra de apagones planetarios

Diagrama que muestra la estructura interna del Sol basado en una teoría existente que asume la presencia de células térmicas circulares cerca de la superficie del Sol. El nuevo modelo del Dr. Vassil sugiere células termoeléctricas más delgadas en forma de cigarro que impulsan la dinamo magnética del sol. crédito: NASA

¿Pueden las tormentas solares acabar con Internet global? Sí, pero no sabemos cuándo ni cómo podría suceder eso. El matemático Dr. Jeffrey Fassel ha sugerido una nueva comprensión de la zona convectiva del sol para ayudar.


Científicos de la Universidad de Sydney y Estados Unidos han resuelto un antiguo misterio sobre el sol que podría ayudar a los astrónomos a predecir el clima espacial y ayudarnos a prepararnos para una confrontación potencialmente devastadora. tormentas geomagnéticas Si van a caer al suelo.

El campo magnético interno del Sol es directamente responsable del clima espacial: corrientes de partículas de alta energía del Sol que pueden hacer que se Erupciones solareso manchas solares o eyección de masa coronal que producen tormentas geomagnéticas. Sin embargo, no está claro cómo ocurren estos eventos y ha sido imposible predecir cuándo ocurrirán.

Ahora, un nuevo estudio dirigido por el Dr. Geoffrey Fassel de la Escuela de Matemáticas y Estadística de la Universidad de Sydney podría proporcionar un marco teórico poderoso para ayudar a mejorar nuestra comprensión del dinamismo magnético interno del Sol que ayuda a impulsar el clima espacial cercano a la Tierra.

El Sol está formado por varias regiones distintas. La zona convectiva es una de las más importantes: un océano de 200.000 kilómetros de profundidad de plasma líquido turbulento, agitado y ultracalentado que ocupa el 30 por ciento exterior del diámetro de la estrella.

La teoría solar actual sugiere que los vórtices y vórtices más grandes ocupan la región convectiva, imaginada como células térmicas circulares gigantes.

Sin embargo, estas células nunca se encontraron, un problema de larga data conocido como el “rompecabezas de la convección”.

El Dr. Vasil dijo que había una razón para eso. En lugar de celdas redondas, el flujo se divide en largas columnas giratorias en forma de cigarro “sólo” de 30 mil kilómetros de ancho. Esto se debe a un efecto mucho más fuerte de la rotación del Sol de lo que se pensaba anteriormente, dijo.

“Puede equilibrar un lápiz delgado desde su punto de vista si lo gira lo suficientemente rápido”, dijo el Dr. Vassil, experto en dinámica de fluidos. “Las células más delgadas del fluido solar que giran en la región convectiva podrían comportarse de manera similar”.

Los resultados han sido publicados en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

“No sabemos mucho sobre el interior del Sol, pero es muy importante comprender el clima solar que puede afectar directamente a la Tierra”, dijo el Dr. Vassil.

“Se sabe que una fuerte rotación cambia por completo las propiedades de la magnetodinámica, de las cuales el Sol es uno”.

Esta rotación rápida proyectada dentro del Sol suprime lo que serían flujos de salida a gran escala, creando dinámicas más diversas para el tercio exterior de la profundidad del Sol, el Dr. Vassil y sus colaboradores, el profesor Keith Julian de la Universidad de Colorado y el Dr. Nicholas Featherstone en el suroeste. Instituto de Investigación en Boulder dice.

Crédito: Universidad de Sydney

“Con el cálculo correcto de la rotación, nuestro nuevo modelo del Sol se ajusta a los datos observados y podría mejorar significativamente nuestra comprensión del comportamiento electromagnético del Sol”, dijo el Dr. Vassil, autor principal del estudio.

En los casos más extremos, las tormentas solares geomagnéticas pueden bañar la Tierra con pulsos de radiación capaces de oscurecer nuestra avanzada infraestructura de comunicaciones y electrónica global.

enorme geomagnetismo Tormenta de este tipo golpeó la Tierra en 1859, conocido como el evento Carrington, pero eso fue antes de nuestra dependencia global de la electrónica. El incipiente sistema telegráfico se vio afectado desde Melbourne hasta Nueva York.

“Un evento similar hoy podría destruir la infraestructura global por valor de billones de dólares y tomar meses, si no años, para reparar”, dijo el Dr. Vassil.

Eyección de masa coronal solar en agosto de 2012

Un pequeño evento en 1989 provocó un apagón en Canadá en lo que algunos pensaron inicialmente que podría haber sido un ataque nuclear. En 2012, una tormenta solar similar en alcance al evento de Carrington pasó a través de la Tierra sin chocar, perdiendo nuestra órbita alrededor del Sol por solo nueve días.

“El próximo máximo solar será a mediados de esta década, pero todavía no sabemos lo suficiente sobre el sol para predecir si estos eventos periódicos conducirán a una tormenta peligrosa”, dijo el Dr. Vasyl.

“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. Vassil dijo que un mejor conocimiento de la dinámica interna de nuestra estrella natal podría ayudar a los planificadores a evitar una catástrofe si tuvieran suficiente advertencia para apagar el equipo antes de que una explosión de partículas energéticas hiciera el trabajo.

“No podemos explicar cómo se forman las manchas solares. Tampoco podemos distinguir qué grupos de manchas solares son más susceptibles a una ruptura violenta. Los responsables políticos deben saber con qué frecuencia puede ser necesario soportar un cierre de emergencia de varios días para evitar una catástrofe grave”, dijo.

El modelo teórico del Dr. Vassil y sus colegas ahora deberá ser probado por observación para mejorar aún más el modelado de los procesos internos del Sol. Para hacer esto, los científicos utilizarán una técnica conocida como heliociencia, para escuchar dentro del núcleo de la estrella.

“Esperamos que nuestros hallazgos inspiren más observaciones e investigaciones sobre las fuerzas impulsoras del Sol”, dijo.

Esto podría incluir el lanzamiento sin precedentes de satélites de observación polar en órbita fuera del plano elíptico del Sistema Solar.


Eyección de masa coronal y monitorización de rayos cósmicos en Siwa محطة


más información:
Jeffrey M. Vassil et al., Rotation Prevents Giant Solar Convection, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073 / pnas.2022518118

Introducción de
Universidad de Sydney

La frase: Resolver el acertijo solar podría ayudar a salvar a la Tierra de apagones planetarios (5 de agosto de 2021). Consultado el 5 de agosto de 2021 en https://phys.org/news/2021-08-solar-puzzle-earth- planet-wide-blackouts. lenguaje de programación

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