Las erupciones solares son explosiones en la superficie del Sol que liberan una enorme cantidad de energía, equivalente a un trillón de bombas atómicas 'Little Boy' que explotan al mismo tiempo. En casos extremos, las erupciones solares pueden deshabilitar las conexiones de radio y las centrales eléctricas en la Tierra, pero también son la base de fenómenos climáticos espaciales sorprendentes. Las Luces del Norte, por ejemplo, están vinculadas a una llamarada solar que perturba el campo magnético del Sol hasta el punto de que una burbuja de plasma solar puede escapar de la atmósfera del Sol.
Simulación única
Gracias a los satélites y los telescopios solares, ya entendemos bastante sobre los procesos físicos que tienen lugar durante una llamarada solar. Por un lado, sabemos que las erupciones solares convierten la energía de los campos magnéticos en calor, luz y energía de movimiento de manera muy eficiente.
En los libros de texto de ciencias, estos procesos se visualizan comúnmente como el modelo estándar de llamarada solar 2-D. Los detalles de esta ilustración, sin embargo, nunca han sido confirmados. Esto se debe a que crear una simulación completamente consistente es un gran desafío, dado que tanto los efectos macroscópicos (estamos hablando de varias decenas de miles de kilómetros aquí: más grandes que la Tierra) como la física de partículas microscópicas deben tenerse en cuenta.
Los investigadores de KU Leuven ahora han podido crear tal simulación. Como parte de su investigación doctoral, Wenzhi Ruan trabajó en la simulación con sus colegas en el equipo del profesor Rony Keppens en el Departamento de Astrofísica de Plasma de KU Leuven. Los investigadores utilizaron el poder computacional de las supercomputadoras flamencas, así como una nueva combinación de modelos físicos en los que los efectos microscópicos de las partículas cargadas aceleradas se tuvieron en cuenta en un modelo macroscópico.
De la ilustración del libro de texto al modelo autoconsistente
"Nuestro trabajo también hace posible calcular la eficiencia de conversión de energía de una llamarada solar", explica el profesor Rony Keppens. "Podemos calcular esta eficiencia combinando la fuerza del campo magnético del Sol a los pies de la llamarada con la velocidad a la que esos pies se mueven. Si podemos completar nuestras observaciones a tiempo, es decir, porque todo sucede en un lapso de tiempo de decenas de segundos a unos pocos minutos ".
"Convertimos los resultados de la simulación numérica en observaciones virtuales de una llamarada solar, por lo que imitamos telescopios en todas las longitudes de onda relevantes. Esto nos permitió actualizar el modelo estándar de llamarada solar de una ilustración de libro de texto a un modelo real".
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