Abril Sahade, becaria doctoral del Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), Mariana Cécere, investigadora del mismo instituto y Gustavo Krause del Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología (IDIT), publicaron un artículo en el que analizan, a partir de simulaciones computacionales, cómo se desvía material eyectado del Sol debido a la presencia de ciertas estructuras en la corona.
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| Eyección de plasma producido en la superficie de la estrella. |
Aunque el Sol parezca sólo una esfera incandescente, en realidad tiene mucha actividad en sus capas externas. Esto se debe, principalmente, al material que conforma esas capas.
Las altas temperaturas allí presentes hacen que las partículas de gas se ionicen, es decir, que adquieran una carga eléctrica. Este fluido cargado eléctricamente es lo que se denomina “plasma” y cuando es expuesto a los campos eléctricos y magnéticos presentes en el Sol, dan origen a diferentes estructuras que se observan en su superficie.
Por su cercanía, el Sol es la estrella que nos brinda más información y más detalles sobre su actividad. Es por esto que estudiar su actividad y explicar los procesos físicos que la originan es de gran utilidad para entender las demás estrellas.
“El Sol es nuestro laboratorio natural de plasma. En laboratorios terrestres no se puede experimentar con plasma del tipo solar de manera directa porque es muy complicado reproducir las temperaturas, campos eléctricos o magnéticos solares. Sin embargo, podemos realizar simulaciones que lo modelan y que nos ayudan a entender cómo se comporta el plasma en ese ambiente”, explica Mariana Cécere, investigadora del área de Plasmas Astrofísicos del IATE y quién ha estudiado intensamente el modelado de plasma en simulaciones computacionales.
Eyecciones y agujeros
Como parte de la actividad del plasma solar, porciones de material se eyectan continuamente de la capa más externa del Sol, denominada corona. Éstas producen, si llegan a la Tierra, tormentas solares que pueden afectar a satélites y las comunicaciones en general.
“Sabemos que las trayectorias de las eyecciones coronales de masa no siempre salen radiales al Sol, a veces se deflectan y esas deflecciones ocurren por el ambiente magnético que las rodea; por sus efectos, es importante poder predecir estos eventos y hacia dónde se dirigen”, explica Abril Sahade, quién ha comenzado a estudiar este tema en su trabajo final de Licenciatura en Astronomía con una beca de la Asociación Argentina de Astronomía, y, actualmente, continúa haciendo esta investigación en su doctorado, becada por CONICET. “Ahora que dependemos totalmente de las comunicaciones, estas eyecciones están siendo monitoreadas todo el tiempo por lo que disponemos de una gran cantidad de observaciones de estas estructuras”, agrega Cécere quién, además de trabajar en simulaciones computacionales, en estos últimos años también se ha especializado en el análisis de observaciones del Sol.
Una estructura solar relacionada a las desviaciones de estas eyecciones son los denominados “agujeros coronales”, que se observan como manchas oscuras muy extensas y están asociados a la presencia de campos magnéticos que salen de la superficie solar.
Simulando la relación entre estructuras
Varios estudios observacionales indican que hay una relación entre la presencia de agujeros coronales y la desviación de las eyecciones de material. Sin embargo, la corona Solar es un ambiente dinámico y no es sencillo establecer la contribución de diversos factores en las observaciones. “Lo que decidimos hacer es simular una eyección coronal de masa en presencia de un agujero coronal, para estudiar cómo se desarrolla la deflexión, teniendo en cuenta la distancia, el tamaño y la intensidad del agujero coronal”, explica Abril Sahade.
Para llevar a cabo el estudio publicado en Astrophysical Journal se utilizaron simulaciones magnetohidrodinámicas, es decir, simulaciones que emulan el plasma solar, con sus partículas cargadas, campos magnéticos y eléctricos característicos. En particular, se utilizó un código de libre acceso desarrollado en la Universidad de Chicago, que fue modificado por el equipo que realizó este trabajo y ejecutado utilizando los recursos computacionales del IATE y del Centro de Cómputos de Alto Desempeño (CCAD – UNC).
“La importancia de esta investigación radica en que es el primer estudio sistemático de este tipo y que, además, con nuestras simulaciones computacionales logramos reproducir resultados obtenidos mediante observaciones”, concluye Cécere.
Fuente: IATE