Nuestro Sol, como muchas estrellas, está adornado con una corona. Se llama corona (en latín, "corona" o "corona") y consiste en largas hebras de plasma en forma de hilo que salen de la superficie del Sol. El poderoso campo magnético del Sol define estas hebras, haciendo que se ondulan y evolucionen sus estructuras constantemente. Sin embargo, las hebras son tenues, por lo que la única forma de observar la corona a simple vista es durante un eclipse solar total.
Anticipándose al eclipse solar del 8 de abril de 2024, los científicos de Predictive Science están utilizando datos del Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA para predecir cómo se verá la corona de nuestro Sol ese día. Además, su modelo utiliza los esfuerzos computacionales de la supercomputadora Pléyades de la NASA para actualizar sus predicciones casi en tiempo real. Esto significa que el modelo actualiza continuamente sus predicciones a medida que ingiere datos transmitidos desde SDO, proporcionando información lo más cercana posible al tiempo real.
La corona solar es la atmósfera exterior de nuestra estrella. "Se extiende hacia el espacio interplanetario como el viento solar", dijo el presidente de Predictive Science, Jon Linker. Impulsado por el calor y la turbulencia magnética en el Sol, este viento sopla hacia los bordes del sistema solar. "Envuelve a los planetas", dijo Linker, "incluida la Tierra".
A medida que la Tierra y otros planetas se bañan en el flujo coronal, sus atmósferas reaccionan a las partículas energéticas y los campos magnéticos que se encuentran dentro del viento solar. Esta reacción, llamada clima espacial, puede variar de leve a severa, al igual que el clima terrestre. Los fenómenos meteorológicos espaciales extremos, como las grandes erupciones solares llamadas eyecciones de masa coronal, pueden interrumpir importantes tecnologías de comunicaciones, afectar a los astronautas en órbita o incluso dañar las redes eléctricas de las que todos dependemos.
El clima espacial es uno de los efectos más tangibles del exterior dinámico del Sol, y la creación de pronósticos precisos es algo por lo que los científicos se esfuerzan. Según Linker, el refinamiento de estos modelos solares ayuda a sentar las bases para la predicción. "Si vas a predecir la trayectoria de una eyección de masa coronal, al igual que en el caso de un huracán, tener este fondo más preciso es realmente importante", dijo.
SDO y otros observatorios solares proporcionan información detallada sobre la corona, pero a los científicos aún les falta información vital sobre las fuerzas que impulsan su actividad, que es necesaria para predecir la aparición de la corona con precisión. "No tenemos una forma de medir el campo magnético con precisión en la corona", dijo Emily Mason, científica investigadora de Predictive Science. "Esa es una de las cosas que hace que esto sea tan desafiante".
Para construir su modelo, los investigadores de Predictive Science utilizan mediciones del campo magnético cambiante del Sol en la superficie solar para impulsar su modelo casi en tiempo real. Una de las claves de esta innovación fue la creación de un proceso automatizado que convierte los datos sin procesar de SDO para mostrar cómo se inyectan el flujo magnético y la energía en la corona a lo largo del tiempo. Agregar esta dinámica al modelo permite que la corona evolucione con el tiempo, lo que lleva a erupciones solares. "Desarrollamos un canal de software que tomó los mapas del campo magnético, seleccionó todas las áreas que deberían energizarse y luego ajustó la cantidad de energía para agregar a esas áreas", dijo Mason. La construcción de esta canalización automática fue un gran paso adelante para el equipo. En predicciones anteriores, el modelo utilizaba una instantánea estática del campo magnético de la superficie, lo que no es ideal para mantenerse al día con el Sol en constante cambio, especialmente durante nuestro actual período de mayor actividad solar. Del mismo modo, en iteraciones de 2017 y 2021, Mason explicó que un compañero de equipo solía "dibujar literalmente a mano qué áreas del Sol necesitaban ser energizadas" analizando la actividad ultravioleta extrema en ciertas regiones. La actualización continua del campo magnético es fundamental para todos los cambios con el modelo de este año, y el equipo tiene grandes esperanzas en los resultados.
La recurrencia de los eclipses solares totales brinda oportunidades para probar la precisión de sus modelos en condiciones de la vida real y actualizarlos en consecuencia. "Hemos utilizado las predicciones de eclipses cada vez para hacer algo nuevo con el modelo", dijo Cooper Downs, científico investigador de Predictive Science que orquestó el proceso de modelado automatizado. "Estoy muy emocionado de ver en las próximas dos semanas cómo esta predicción sigue mejorando. Creo que será una diferencia muy drástica con respecto a lo que solíamos hacer".
Mason comparte su entusiasmo. "El eclipse es una oportunidad fantástica para decir: '¡Mira esto! ¡Así es como creemos que se verá! ¿No quieres saber más sobre esto?", dijo con una sonrisa. "Es una oportunidad realmente emocionante para nosotros compartir las cosas que nos emocionan durante todo el año con todos los demás".
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