Investigadores trabajan en un modelo para predecir las tormentas solares
Desde su origen en 1964, los sistemas de ubicación global han cambiado el panorama de los viajes y navegación alrededor del mundo. Sin embargo, los satélites fuera de órbita que permiten el funcionamiento de estos innovadores sistemas están en riesgo, principalmente debido a la actividad del Sol.
Las grandes erupciones solares parecen ser el problema. Actúan como explosivos que emergen en la superficie solar, pueden causar daños irreversibles, si sus impredecibles llamas no son pronosticadas.
Los investigadores del Instituto de Tecnología de California podrían haber descubierto una solución. Están examinando a los predecesores de las erupciones solares, llamadas espirales de plasma, y para hacerlo las están recreando dentro del laboratorio.
“Estamos estudiando el funcionamiento de estas espirales solares, lo que contribuirá al conocimiento sobre el clima especial”, dijo Paul Bellan, profesor de Física Aplicada en Caltech, a través de un comunicado. “Toma algún tiempo para que el plasma llegue desde el Sol hasta la Tierra , así que es posible que con más investigación logremos crear una alerta de dos días previo a que ocurran erupciones solares masivas”.
Bellan compara su investigación con la meteorología. Los huracanes no pueden predecirse, por ejemplo, sin antes entender sus antecedentes, como lo son los frentes de altas y bajas presiones.
Junto a la estudiante graduada, Eve Stenson, Bellan descubrió que las fuerzas magnéticas manipulan la formación de las espirales de plasma. Compararon el proceso a inyectar pasta de dientes dentro de un tubo por ambos lados, pero con imanes dentro de la pasta que alterarían su comportamiento normal.
Bellan y Stenson recrearon las espirales de plasma con la ayuda de una pistola de plasma magnetizada y de propulsión. Los electromagnetos colocados dentro de una cámara de vacío crearon un campo magnético arqueado que liberaba gas de hidrógeno y nitrógeno hacia los extremos del arco. Después se aplicó una corriente eléctrica de alto voltaje en los extremos del arco, lo cual hizo que se transformara en plasma. Este plasma viajó a aproximadamente 9,600 metros por segundo.
“Una fuerza expande el radio del arco y así alarga la espiral, mientras que la otra fuerza continuamente inyecta el plasma desde ambos extremos dentro de la espiral”, explicó Ballan a través de un comunicado. “Esta última fuerza inyecta la cantidad justa de plasma para mantener la densidad de la espiral constante mientras se alarga”.
El comportamiento del plasma fue estudiado utilizando una cámara con filtro óptico de alta velocidad para captar el proceso completo, el cual sucede en unos cuantos segundos. El plasma también es tintado para codificarlo, lo que ayuda a la dupla a distinguir cada una de sus partes. Esta técnica, según dice Bellan, nunca antes se ha llevado a cabo.
“Para cada experimento, solamente verás la luz proveniente del lado del hidrógeno o del nitrógeno en las imágenes”, dijo Stenson en un comunicado. “Pero estos experimentos son fácilmente reporoducibles, así podemos poner diferentes imágenes una junto a la otra, y así poder ver ambos plasmas en una sola foto”.
Yendo un paso más adelante, Bellan intentará descubrir cómo es que las espirales coexisten.
“Queremos ver si pueden unirse y formar una espiral así de grande”, dijo Bellan en un comunicado. “Algunas personas creen que esta es la forma en que se forman las espirales de plasma más grandes en el Sol”.
Sus hallázgos fueron publicados en el diario Physical Review Letters y fueron patrocinados por la Fundación Nacional de Encuestas, el Departamento de Energía y la Oficina de Investigaciones Científicas de la Fuerza Aérea.
