Tres satèl·lits de la NASA recreen l'erupció solar en 3-D

Els observatoris solars més grans han permès als científics desenvolupar nous models per veure com els xocs associats a les expulsions de massa coronal (CME per les seves sigles en anglès), es propaguen des del Sol, un resultat que ha estat possible només mitjançant la combinació de dades de tres satèl·lits de la NASA per produir un mapatge molt més robust d'un CME.

De la mateixa forma en què els vaixells formen ones d'arc quan passen per l'aigua, les CME desencadenen xocs interplanetaris quan esclaten des del Sol a velocitats extremes, impulsant una onada de partícules d'alta energia. Aquestes partícules poden provocar episodis meteorològics espacials a la Terra, que posen en perill la nàutica espacial i els astronautes. Comprendre l'estructura d'un xoc -sobretot com es desenvolupa i s'accelera- és clau per predir com pot interrompre l'espai proper a la Terra. Però sense una àmplia gamma de sensors escampats per l'espai, aquestes coses són impossibles de mesurar directament. Al contrari, els científics confien en models que utilitzen observacions de satèl·lits de la CME per simular el comportament del consegüent xoc.

Els científics Ryun-Young Kwon, físic solar de la Universitat George Mason de Fairfax, Virginia, i el Laboratori de Física Aplicada de la Universitat Johns Hopkins, a Laurel, Maryland i l'astrofísic d'APL, Angelos Vourlidas, van fer observacions de dues erupcions diferents de tres naus espacials: l'Observatori Solar i Heliosfèric d'ESA / NASA, o SOHO, i l'Observatori Solar de Relacions Terrestres de la NASA, o els satèl·lits STEREO. Una CME va esclatar el març de 2011 i la segona, al febrer de 2014.
Utilitzant dades de tres satèl·lits diferents, els científics han desenvolupat nous models que recreen, en 3D, CMEs i xocs, per separat. Aquesta pel·lícula il·lustra la recreació d'un CME i el xoc que va esclatar del Sol el 7 de març de 2011.
Els científics s'ajuden les dades dels CME en els seus models -un anomenat model de croissant, i l'altre el model el·lipsoide per a la forma dels xocs en expansió, per descobrir l'estructura i la trajectòria en 3D de cadascun dels CME.
Les observacions de cada nau no eren suficients per modelar els xocs. Però amb tres conjunts d'ulls sobre l'erupció, cadascun d'ells espaiats gairebé de manera uniforme al voltant del Sol, els científics podrien utilitzar els seus models per recrear una vista 3D. El seu treball va confirmar les prediccions teòriques llargues d'un fort xoc prop dels CME i un xoc més feble als costats.

Amb el temps, els xocs surten del Sol i, gràcies a la informació 3D, els científics podrien reconstruir el seu viatge a través de l'espai. La modelització ajuda els científics a deduir informació important per a la predicció del temps espacial, en aquest cas, per primera vegada, la densitat del plasma al voltant del xoc, a més de la velocitat i la força de les partícules energitzades. Tots aquests factors són clau per avaluar els CME de perill per als astronautes i les naus espacials. Els seus resultats es resumeixen en un article publicat a la revista Journal of Space Weather i Space Climate publicat el 13 de febrer de 2018.

Font: Centre de vol espacial Goddard de la NASA