Llamaradas Solares

La Clasificación de las Llamaradas Solares en Rayos-X, o “Sopa de Letras de las Llamaradas Solares”. También denominada Fulguración solar.

De spaceweather.com

Una llamarada solar es una explosión en el Sol que ocurre cuando la energía almacenada en campos magnéticos torcidos (usualmente localizados encima de las manchas solares) es soltada repentinamente. Las llamaradas producen un estallido de radiación a través del espectro electromagnético, desde las ondas de radio hasta los rayos-X y los rayos-gamma.

Los científicos clasifican a las llamaradas solares de acuerdo a su brillo en rayos-X, en el intervalo de 1 a 8 Angstroms. Existen tres categorías: las llamaradas de clase X son grandes; son eventos de gran magnitud que pueden desatar apagones en las ondas de radio en todo el planeta así como tormentas de radiación de larga duración. Las llamaradas de clase M son de tamaño mediano; pueden generalmente causar ligeros apagones en el radio que afectan las regiones polares de la tierra. A veces hay tormentas de radiación menores tras de una llamarada de clase M. Comparados con los eventos de tipo X y M, las llamaradas de clase C son pequeñas y de consecuencias poco notorias aquí en la Tierra.

Esta figura muestra una serie de llamaradas solares detectadas por satélites del NOAA en Julio del 2000:

Cada categoría de llamaradas de rayos X tiene nueve subdivisiones que corren desde, p.ej., C1 a C9, M1 a M9, y X1 a X9. En esta figura, las tres llamaradas que se indican fueron registradas como X2, M5 y X6 (de derecha izquierda). La llamarada X6 desató una tormenta de radiación alrededor de la Tierra que fué apodada Evento del Día de la Bastilla.

Cada categoría de rayos X se divide en una escala logarítmica del 1 al 9. Por ejemplo: B1 a B9, C1 a C9, etc. Una bengala X2 es dos veces más poderosa que una bengala X1, y es cuatro veces más poderosa que una Bengala M5. La categoría de clase de clase X es ligeramente diferente y no se detiene en X9 sino que continúa. Las llamaradas solares de X10 o más fuertes a veces también se llaman “llamaradas solares de clase Súper X”.

Más información

Una llamarada o fulguración solar es una liberación súbita e intensa de radiación electromagnética en la Cromosfera del Sol, con una energía equivalente a las bombas de hidrógeno, de hasta 6 × 10²⁵ julios, las cuales aceleran partículas a velocidades cercanas a la de la luz y están asociadas como precursoras de las eyecciones de masa coronal. Las fulguraciones solares tienen lugar en la cromosfera solar, calentando plasma a decenas de millones de kelvin y acelerando los electrones, protones e iones más pesados resultantes a velocidades cercanas a la de la luz. Producen radiación electromagnética en todas las longitudes de onda del espectro electromagnético, desde largas ondas de radio a los más cortos rayos gamma. La mayoría de las fulguraciones suceden en las regiones activas asociadas a manchas solares, lazos y filamentos solares, donde emergen intensos campos magnéticos de la superficie del Sol hacia la corona. Las fulguraciones solares tienen duraciones de minutos¹​

Las fulguraciones solares se observaron por primera vez en el Sol en 1859. Se han observado erupciones estelares en otras estrellas.

La frecuencia de estos sucesos varía, de varios al día cuando el Sol está particularmente “activo” a menos de una semanal cuando está “tranquilo”. La actividad solar varía en un ciclo de 11 años (el ciclo solar). En la cúspide del ciclo suele haber más manchas en el Sol, y por lo tanto más fulguraciones solares.

Historia

Las primeras observaciones ópticas fueron realizadas por Richard Christopher Carrington que observó una llamarada por primera vez el 1 de septiembre de 1859., proyectando la imagen producida por un telescopio óptico, sin filtros. Era una extraordinariamente intensa white light (llamarada de luz blanca). Dado que las llamaradas producen copiosas cantidades de radiación en Hα, añadir un estrecho filtro de paso de banda (≈ 1 Å) centrado en esta longitud de onda en el telescopio óptico, permite la observación de las fulguraciones no muy brillantes con pequeños telescopios. Durante años Hα fue la principal, si no la única, fuente de información sobre las fulguraciones solares.

Clasificación de fulguraciones

Las fulguraciones solares se clasifican como A, B, C, M o X dependiendo del pico de flujo de rayos X. (en vatios por metro cuadrado, W/m²) de 100 a 800 picómetros en las inmediaciones de la Tierra, medidos en la nave GOES. Cada clase tiene un pico de flujo diez veces mayor que la anterior, teniendo las fulguraciones de clase X un pico del orden de 10^-4 W/m². Dentro de una clase hay una escala lineal de 1 a 9, así que una fulguración X2 tiene dos veces la potencia de una X1, y es cuatro veces más potente que una M5. Las clases más potentes, M y X, están asociadas a menudo con varios efectos en el entorno espacial cercano a la Tierra. Aunque se suele usar la clasificación GOES para indicar el tamaño de una fulguración, es solo una medición.

Dos de las fulguraciones GOES más grandes fueron los eventos X20 (2 mW/m²) registrados el 16 de agosto de 1989 y el 2 de abril de 2001. Sin embargo, estos dos eventos fueron eclipsados por una fulguración el 4 de noviembre de 2003, que ha sido la fulguración de rayos X más potente jamás registrada. Al principio se la clasificó como una X28 (2.8 mW/m²). Sin embargo, los detectores de GOES quedaron saturados durante el pico de la fulguración, y actualmente se piensa que realmente estuvo entre X40 (4.0 mW/m²) y X45 (4.5 mW/m²), basándose en la influencia del evento sobre la atmósfera terrestre.²​ La fulguración se originó en la región de manchas 10486, que se muestra en la ilustración anterior varios días después del evento.

Se cree que la fulguración más poderosa de los últimos 500 años sucedió en septiembre de 1859. Fue observada por el astrónomo británico Richard Carrington y dejó rastros en el hielo de Groenlandia en forma de nitratos y berilio-10, que permite medir su potencia aún hoy.³​

A & B-clases de erupciones solares

Las clases A y B son la clase más baja de erupciones solares. Son muy comunes y no muy interesantes. El flujo de fondo (cantidad de radiación emitida cuando no hay llamaradas) a menudo está en el rango B durante el máximo solar y en el rango A durante el mínimo solar.

C-clase de erupción solar

Las erupciones solares de clase C son erupciones solares menores que tienen poco o ningún efecto en la Tierra. Solo las erupciones solares de clase C de larga duración podrían producir una eyección de masa coronal, pero generalmente son lentas, débiles y rara vez causan una perturbación geomagnética significativa aquí en la Tierra. El flujo de fondo (cantidad de radiación emitida cuando no hay erupciones) puede estar en el rango inferior de la clase C cuando una región compleja de manchas solares habita el disco solar que mira hacia la Tierra.

M-clase de erupción solar

Las llamaradas solares de clase M son lo que llamamos llamaradas solares medianas y grandes. Causan apagones de radio pequeños (R1) a moderados (R2) en el lado de la Tierra a la luz del día. Algunas erupciones solares eruptivas de clase M también pueden causar tormentas de radiación solar. Las fuertes erupciones solares de clase M de larga duración son probablemente candidatas para lanzar una eyección de masa coronal. Si la erupción solar ocurre cerca del centro del disco solar que mira hacia la Tierra y lanza una eyección de masa coronal hacia nuestro planeta, existe una alta probabilidad de que la tormenta geomagnética resultante sea lo suficientemente fuerte como para ver la aurora en las latitudes medias.

X-clase de erupción solar

Las erupciones solares de clase X son las más grandes y fuertes de todas. En promedio, las erupciones solares de esta magnitud ocurren aproximadamente 10 veces al año y son más comunes durante el máximo solar que durante el mínimo solar. Los apagones de radio de fuertes a extremos (R3 a R5) ocurren en el lado de la luz del día de la Tierra durante la erupción solar. Si la erupción solar es eruptiva y tiene lugar cerca del centro del disco solar que mira hacia la Tierra, podría causar una tormenta de radiación solar fuerte y duradera y liberar una eyección de masa coronal significativa que puede causar de severa (G4) a extrema (G5). asalto geomagnético en la Tierra.

Consecuencias

Las fulguraciones solares están asociadas a eyecciones de masa coronal (CME), las cuales influyen mucho nuestra meteorología solar local. Producen flujos de partículas muy energéticas en el viento solar y la magnetosfera terrestre que pueden presentar peligros por radiación para naves espaciales y astronautas. El flujo de rayos X de la clase X de fulguraciones incrementa la ionización de la atmósfera superior, y esto puede interferir con las comunicaciones de radio en onda corta, y aumentar el rozamiento con los satélites en órbita baja, que lleva a decaimiento orbital. La presencia de estas partículas energéticas en la magnetosfera contribuyen a la aurora boreal y a la aurora austral.

Las fulguraciones solares liberan una cascada enorme de partículas de alta energía conocida como tormenta de protones. Los protones pueden atravesar el cuerpo humano, provocando daño bioquímico. La mayoría de estas tormentas tardan dos o más horas en llegar a la Tierra tras su detección visual. Una fulguración ocurrida el 20 de enero de 2005 liberó la concentración de protones más alta medida directamente, que tardó solo 15 minutos en llegar a la Tierra tras su observación.

El riesgo de irradiación que suponen las fulguraciones solares y CME es una de las mayores preocupaciones en cuanto a las misiones tripuladas a Marte o a la Luna. Se necesitaría algún tipo de blindaje físico o magnético para proteger a los astronautas. Al principio se creía que éstos tendrían dos horas para alcanzar algún refugio. Basándose en el evento del 20 de enero de 2005, podrían tener tan poco como 15 minutos para hacerlo.

Existen diversas escalas, que no hay que confundir con la presente. Por ejemplo: existe una escala sobre las frecuencias más altas afectadas por los flujos de rayos X; Existe una escala de las NOAA que utiliza un sistema de cinco niveles llamado escala R, para indicar la gravedad de un apagón de radio relacionado con los rayos X. También existe una escala sobre las manchas solares, etc.