Mejor previsión de la meteorología espacial
El Sol expulsa plasma (partículas cargadas) a velocidades de un millón de kilómetros por hora o más. Ese plasma, llamado viento solar, bombardea el planeta Tierra con cantidades inmensas de protones, electrones y átomos ionizados. Estos pueden perforar la magnetosfera, un escudo protector invisible que rodea el planeta. Una llegada masiva de partículas cargadas que impactara en el campo magnético terrestre perjudicaría las redes de suministro eléctrico, alteraría las redes de comunicaciones y dañaría dispositivos electrónicos. El proyecto «Space weather integrated forecasting framework» (SWIFF) se estableció para alcanzar una comprensión más precisa del efecto del viento solar y las tormentas solares sobre la magnetosfera, y de cómo esos fenómenos provocan unos efectos en la meteorología espacial que se denominan tormentas magnéticas. Para prever en detalle la meteorología espacial hay que abarcar todo lo comprendido entre el campo geomagnético (que tiene un diámetro aproximado de 1,28 millones de kilómetros) y cada electrón subatómico que recorre las distintas líneas de dicho campo. Con el fin de realizar un análisis gráfico más preciso, los científicos del proyecto SWIFF fusionaron modelos de fluidos y cinética. En simulaciones locales, los electrones e iones se trataron primordialmente como partículas individuales en regiones de la magnetosfera donde se sabe que tiene lugar una reconexión magnética. Durante este proceso de reconexión, algunas líneas del campo magnético que van en una dirección se rompen de manera repentina y reconectan con líneas que van en dirección contraria, lo que provoca liberaciones explosivas de energía. De este modo, los científicos pudieron fijarse en las interacciones de mayor relevancia. Los investigadores de SWIFF se valieron de estos detalles para mejorar los modelos computacionales de la reconexión magnética en simulaciones globales que abarcaban la magnetosfera terrestre al completo. A esta escala, los electrones ya no se simularon como partículas individuales, sino que se trataron cual fluido. Por último, contando con mejores capacidades de predicción, los modelos se ampliaron para considerar interferencias venidas desde el Sol. Este trabajo demostró hasta qué punto es dinámico el sistema en conjunto. Las herramientas desarrolladas pueden emplearse para deducir lo que ocurre a nivel profundo en el entorno espacial de la Tierra. Además de ofrecer un conocimiento más exhaustivo, este proceso sirve para predecir con mayor exactitud las tormentas solares.