Destellos Solares de Rayos-X

Los destellos solares (solar flares), las explosiones más grandes del Sistema Solar, se producen mediante el fenómeno denominado reconexión magnética. Este proceso físico, que involucra al plasma altamente conductor y se encuentra normalmente asociado con las regiones activas (como las manchas solares),  transforma la energía magnética en energía cinética, térmica y en aceleración de partículas. Un destello solar puede liberar la energía acumulada durante horas o días en solo minutos, produciendo un estallido de radiación a lo largo de todo el espectro electromagnético, desde ondas de radio hasta rayos gamma, pudiendo afectar el clima espacial en los alrededores de la Tierra, con peligros asociados a la radiación para las personas y equipos en la órbita terrestre. La ionización de la atmósfera superior causada por los rayos-x débiles a su vez puede afectar las comunicaciones de onda corta, así como elevar la temperatura de las capas exteriores de la atmósfera y aumentar la fricción de los satélites contra ella, favoreciendo que la órbita decaiga.

Los destellos solares afectan a todas las capas de la atmósfera solar: la fotósfera, la cromósfera y la corona, elevando la temperatura del plasma a decenas de millones de grados Kelvin. El proceso acelera electrones, protones e iones pesados a velocidades cercanas a la de la luz y el ingreso de estas partículas energéticas en la magnetósfera de la Tierra también contribuyen a la aparición de las auroras polares.

El poderoso fenómeno de los destellos solares fue observado por primera vez por el astrónomo amateur de origen inglés Richard Christopher Carrington en 1859 (y de forma independiente también por Richard Hodgson, también amateur inglés)

Los destellos solares se clasifican según el pico del flujo en rayos-x en Watts por metro cuadrado, medido por los satélites GOES (en órbita geoestacionaria), entre las longitudes de onda de 1 a 8 Ångstroms, con las letras A, B, C, M y X, en orden creciente de energía, con nueve subdivisiones para cada clase, desde 1 a 9 (ej.: B5). El pico de cada clase es 10 veces superior del que lo precede, mientras que las subdivisiones dentro de las clases son lineales, por ello por ejemplo un flare clase X2 es el doble de energético que un flare clase X1. Esta clasificación logarítmica es necesaria, ya que el rango de energías abarcadas por los destellos solares es sumamente amplio. La energía liberada por un destello típico es de unos 10²⁷ ergios por segundo, llegando hasta los 10³² ergios por segundo en los destellos más grandes.

Existen tres etapas en un destello solar:

• La etapa precursora, cuando la energía magnética se ha liberado y donde se detectan rayos-x.
• La etapa impulsiva, donde los protones y electrones son acelerados a energías que exceden los 1 Mev (mega electron voltios). En esta etapa son emitidas ondas de radio, rayos-x y rayos gamma.
• La etapa de decaimiento, donde disminuyen los rayos-x.

Estas etapas pueden comprender períodos de tiempo que van desde los pocos segundos hasta alrededor de una hora.

El siguiente gráfico muestra las mediciones del flujo de rayos-x de los últimos 5 minutos. En los ejes verticales pueden verse a la izquierda la escala en Watts por metro cuadrado y a la derecha las clases. Las dos líneas corresponden a dos satélites midiendo en diferentes rangos de longitudes de onda.

El estado actual provisto por el NOAA concerniente al flujo de rayos-x y el campo geomagnético es el siguiente:

Solar X-rays: Geomagnetic Field:

Para mayor información en tiempo real, recomendamos visitar la página de datos en tiempo real del NOAA.

Referencias:

• Current Solar Data (from NOAA)
• Solar Flare (Wikipedia)
• The Classification of X-ray Solar Flares (SpaceWeather)
• What is a Solar Flare? (NASA)