No podemos ver como acelera los rayos cósmicos o produce electrones energéticos el universo lejano, pero en nuestro Sol también tienen lugar procesos de aceleración, aunque a una escala mucho más reducida.

Desde 1942, en que se han puesto en servicio contadores Geiger y otros detectores para vigilar a los rayos cósmicos, se han visto ocasionalmente incrementos repentinos en la intensidad de radiación, asociados con explosiones en el Sol, la mayoría con fulguraciones visibles. La intensidad de los rayos cósmicos vuelve a la normalidad en minutos o en horas, cuando finalizan los procesos de aceleración, y cuando los iones acelerados se dispersan a través del espacio interplanetario.

A escala de la radiación cósmica, los iones producidos por el sol tienen energías relativamente bajas, generalmente menores de 1 Gev (giga electrón-voltio) y raramente más de 10 Gev. Es por esto que estos fenómenos no son detectados por los detectores de rayos cósmicos cercanos al ecuador, donde las menores energías son rechazadas por el campo magnético terrestre. Los mejores detectores para observar las partículas solares son los que son sensibles a las menores energías de la radiación cósmica.

En muchos casos el Sol emite enormes cantidades de iones de baja energía, con no más de decenas de Mev (millones de electrón voltios). El campo magnético terrestre los desvía hacia la proximidad de los polos magnéticos, donde pueden inundar la ionosfera e interferir las comunicaciones de radio. Esos “apagones de los casquetes polares” suelen crear molestias en las instalaciones militares de radar de los EE.UU. que vigilan los casquetes en la búsqueda de misiles enemigos.

¿Dónde y Cómo?

Oh, ¿cómo hacen los astrofísicos solares para saber cuando y dónde toman su energía esas partículas? El acuerdo general es que la energía de aceleración de los iones y electrones solares proviene de los campos magnéticos que se elevan sobre las manchas solares. No es solo que esos campos magnéticos están asociados generalmente con la aceleración de partículas, sino también que ninguna otra fuente puede liberar energía de una forma tan rápida.

Mientras buscaban una explicación para la aceleración de las partículas en el Sol, los investigadores británicos en los años 1950, especialmente Peter Sweet y James Dungey, propusieron la idea de la reconexión magnética, una idea que fue aplicada posteriormente a la magnetosfera terrestre y a las subtormentas. La reconexión se cree que es la fuente de energía de las fulguraciones y las CMEs, pero desgraciadamente, parece que ocurren en la corona inferior, donde son invisibles las estructuras magnéticas (con algunas excepciones - vea la imagen inferior). La naturaleza de las subtormentas y de los fenómenos de aceleración solar puede ser similar, aunque sus escalas difieren grandemente. Sin embargo, se pueden enviar satélites a las subtormentas pero no al Sol; por lo que la investigación magnética puede proporcionar pistas para algunos de los problemas de la física solar.

Los teóricos han propuesto que la reconexión y la aceleración solares suceden cerca de la parte superior de “arcos” magnéticos, de líneas de campo elevándose de las regiones de manchas, como la imagen inferior. Cuando en 1981 la Misión Solar Máxima fotografió sobre la superficie solar dos brillantes fuentes de rayos X, que surgían al comienzo de un fenómeno de aceleración, se asumió que marcaban el impacto de haces de electrones acelerados en la parte superior del “arco” y guiados hacia el Sol por sus líneas de campo. Más recientemente, el equipo de imágenes de rayos X abordo del satélite japonés Yohkoh ha observado una brillante fuente de rayos X formada en la parte superior de un “arco” (imagen de la derecha), lo que ha proporcionado una nuevo apoyo a la teoría.

• Nota añadida en Mayo de 1997. El observatorio solar SOHO, situado cerca del punto de Lagrange L1 ha proporcionado una evidencia adicional de la reconexión en el Sol, observando chorros de plasma bidireccionales de flujo rápido. Citando un artículo de D.E. Innes et al (Nature, 24 Abril 1997, p. 811; vea también p. 760): "...describimos observaciones ultravioletas de fenómenos explosivos en la cromosfera solar que revelan la existencia de chorros de plasma bidireccionales desde pequeños sitios sobre la superficie solar. La estructura de estos chorros evoluciona de la forma predicha por los modelos teóricos de reconexión magnética, por consiguiente, proporcionan una fuerte base al punto de vista de que la reconexión es el proceso fundamental para la aceleración del plasma en el Sol."

¿Deberíamos preocuparnos?

¿Deberíamos estar preocupados por la energética radiación solar? Sobre la Tierra estamos a salvo, protegidos por la gruesa capa de nuestra atmósfera, equivalente a 10 metros (32 pies)de agua o a unos 4 metros de hormigón. Los astronautas de la estación espacial que órbita cerca del ecuador terrestre están protegidos por el campo magnético terrestre. Sin embargo, los astronautas en su camino hacia (digamos) Marte, separados del espacio solo por una fina cámara metálica, son muy vulnerables. Afortunadamente, la radiación amenazante es rara, especialmente durante los años de ciclo de manchas bajo. Aún así aún perduran algunos peligros, tal y como mostraron los fenómenos de partículas de agosto de 1972.

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Esta es la última sección común de la “Exploración de la Magnetosfera Terrestre”. Esperamos y deseamos que hayan disfrutado con su visita.

Author and Curator:   Dr. David P. Stern
     Escríbele al Dr.Stern:   education("at" symbol)phy6.org   (En Inglés por favor).

Co-author: Dr. Mauricio Peredo

Spanish translation by J. Méndez

Last updated 24 February 2000             Traducido el 7 agosto de 2001