Gran explosión en la superficie solar en Agosto del 2012. A los pocos días pudimos ver algunas de las “luces del norte” (auroras) más impresionantes registradas en la Tierra. El nuevo hallazgo ha establecido, que el Sol podría emitir “llamaradas” aún más grandes de plasma altamente activo. Crédito: AFP / SDO / Goddard Space Flight Center.
Todas las grandes tormentas solares de vez en cuando envían plasma sobre la Tierra, causando auroras, y en casos raros, cortes de energía. Pero estos eventos no son nada en comparación con la destrucción apocalíptica que experimentaría la Tierra si fuese golpeada por una super “lamarada”(una gran eyección de plasma solar). Un equipo internacional de investigadores dirigido por Christoffer Karoff de la Universidad de Aarhus, Dinamarca, ha demostrado ahora que este escenario es una posibilidad real.
La Tierra a menudo es golpeada por el material de las erupciones solares. Estas erupciones consisten en partículas energéticas que son arrojadas lejos del sol hacia el espacio, donde aquellas dirigidas hacia la Tierra se encuentran con el campo magnético alrededor de nuestro planeta. Cuando estas erupciones interactúan con el campo magnético de la Tierra, causan hermosas auroras, fenómenos poéticos que nos recuerdan que nuestra estrella más cercana es un vecino impredecible.
Cuando del Sol se derraman cantidades gigantescas de plasma caliente durante las grandes erupciones solares, puede tener consecuencias graves en la Tierra. Las erupciones solares son, sin embargo, nada, en comparación con las erupciones que vemos en otras estrellas, las llamadas ‘super- erupciones’. Estas Super- erupciones han sido un misterio desde que la misión Kepler las descubrió en un mayor número hace cuatro años.
Surgieron preguntas: ¿Son las super-erupciones originadas por el mismo mecanismo que las erupciones solares? Si es así, ¿quiere decir que el Sol también es capaz de producir una súper “llamarada”?
Un equipo internacional de investigadores dirigido por Christoffer Karoff de la Universidad de Aarhus, Dinamarca, ha proporcionado respuestas alarmantes ahora a algunas de estas preguntas, que han sido publicados en Nature Communications .
El vecino peligroso
El Sol puede producir erupciones monstruosas capaces de interrumpir la comunicación por radio y las fuentes de alimentación de energía en la Tierra. La mayor erupción observada tuvo lugar en Septiembre 1859, donde cantidades gigantescas de plasma caliente de nuestra estrella golpearon la Tierra.
El 1 de Septiembre de 1859, los astrónomos observaron cómo una de las manchas oscuras en la superficie del Sol de pronto se iluminó y brilló . Este fenómeno no se había observado, y nadie sabía lo que estaba por venir. En la mañana del 2 de septiembre, las primeras partículas de esta enorme erupción en el Sol llegaron a la Tierra.
La tormenta solar de 1859 es también conocido como el “Evento Carrington”. Las auroras asociados con este evento se podían ver hasta en el sur de Cuba y Hawai; el sistema de telégrafo en todo el mundo se volvió loco y los registros en los núcleos de hielo de Groenlandia indican que la capa de ozono protectora de la Tierra fue dañada por las partículas energéticas de la tormenta solar.
La observación de tales erupciones en otras estrellas revelaron que pueden ser hasta 10.000 veces más grandes que el evento Carrington.
Las erupciones solares se producen cuando colapsan grandes campos magnéticos en la superficie del Sol. Cuando eso sucede, enormes cantidades de energía magnética se liberan. Christoffer Karoff y su equipo han utilizado observaciones de los campos magnéticos en la superficie de casi 100.000 estrellas realizadas con el nuevo telescopio Guo Shou Jing en China, para demostrar que estas super-erupciones se formaron probablemente a través del mismo mecanismo que las erupciones solares.
“Los campos magnéticos en la superficie de las estrellas con super-erupciones son generalmente más fuertes que los campos magnéticos en la superficie del Sol. Esto es exactamente lo que esperaríamos si ellas se forman de la misma manera como las erupciones solares “, explica Christoffer Karoff.
¿Puede el Sol crear una “super llamarada”?
No parece probable que el Sol pueda ser capaz de hacerlo, pues su campo magnético es demasiado débil.
Sin embargo, de entre todas las estrellas estudiadas con super erupciones, que analizaron Christoffer Karoff y su equipo, alrededor del 10 por ciento tenía un campo magnético con una fuerza similar o más débil que el campo magnético del Sol. Por lo tanto, a pesar de que no es muy probable, no es imposible que el Sol pudiese producir una super erupción.
“Ciertamente no esperábamos encontrar estrellas con super erupciones, con campos magnéticos débiles, como los campos magnéticos en el Sol. Esto abre la posibilidad de que el Sol podría generar una super erupción-un pensamiento muy alarmante”, dice Christoffer Karoff.
Si una erupción de esta magnitud llegase la Tierra hoy en día, tendría consecuencias devastadoras, no sólo para todos los equipos electrónicos en la Tierra, sino también para nuestra atmósfera y por lo tanto para la capacidad de nuestro planeta de sustentar la vida.
Los árboles ocultaban un secreto
La evidencia en los archivos geológicos han demostrado que el Sol podría haber producido una pequeña super erupción en el año 775. Los anillos de los árboles muestran que anormalmente grandes cantidades del isótopo radiactivo 14 C se formaron en la atmósfera de la Tierra. El 14 C se forma cuando las partículas de rayos cósmicos entran a la atmósfera de la Tierra. Estos pueden provenir de la Vía Láctea o de protones especialmente energéticos del Sol originados por grandes erupciones solares.
Los estudios realizados con el telescopio Guo Shou Jing apoyan la noción de que el evento del año 775 era de hecho una pequeña super erupción, es decir, una erupción solar de 10 a 100 veces más grande que la mayor erupción solar observada durante la era espacial.
“Uno de los puntos fuertes de nuestro estudio es que podemos mostrar cómo observaciones astronómicas de super erupciones concuerdan con estudios basados en la Tierra de los isótopos radiactivos en anillos de los árboles”, dice Christoffer Karoff.
De esta manera, las observaciones del telescopio Guo Shou Jing se pueden utilizar para evaluar la frecuencia con que una estrella con un campo magnético similar al Sol experimentaría una super erupción. El nuevo estudio muestra que el Sol, estadísticamente hablando, debería experimentar una pequeña super erupción cada milenio.Esto está de acuerdo con la idea de que el evento del año 775 y otro similar en el 993 de nuestra era, fueron de hecho causados por pequeñas super erupciones en el Sol.
No es casualidad que el nuevo telescopio Guo Shou Jing en China se utilizó para este estudio. Con el fin de medir los campos magnéticos, Christoffer Karoff y su equipo utilizaron un espectro para cada una de las 100.000 estrellas disponibles para este análisis. Un espectro muestra los colores o longitudes de onda, de la luz de las estrellas. Ciertas longitudes de onda corta ultravioleta se pueden utilizar para medir los campos magnéticos alrededor de las estrellas.
El problema es que los telescopios convencionales sólo son capaces de obtener un espectro de una sola estrella a la vez. Por lo tanto, si las observaciones se hiciesen con otro telescopio, tales como el Telescopio Óptico Nórdico en La Palma-un telescopio que el grupo de investigación ha utilizado antes -se requerirían de 15 a 20 años de observaciones continuas.
El telescopio Guo Shou Jing, o LAMOST como también se le llama, está optimizado para obtener espectros de hasta 4.000 estrellas simultáneamente, ya que 4.000 fibras ópticas están conectadas al telescopio. Esto hace que sea posible la observación de 100.000 estrellas en sólo unas pocas semanas y es esta capacidad especial que ha hecho posible la generación de los nuevos resultados.
Trabajo publicado : Christoffer Karoff et al. Evidencia observacional mejorada de la actividad magnética de estrellas súper llamarada, Nature Communications (2016). DOI: 10.1038 / ncomms11058
Fuente: Aahrus University, Denmarck
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