Preparación ante las tormentas solares
Una multitud de misiones de exploración espacial ha proporcionado una gran cantidad de datos sobre el viento solar, un caudal de partículas cargadas que emanan continuamente del Sol. Durante las tormentas solares, la intensidad de las partículas energéticas puede aumentar drásticamente, causando estragos así en las comunicaciones en la Tierra y en las redes de distribución de energía. La actual capacidad de previsión de este clima espacial es imperfecta y no basta para prepararse ante las tormentas solares. El proyecto financiado con fondos europeos SHOCK (Solar and heliosphericcollisionless kinetics: Enabling data analysis of the Sun to earth plasma system with kinetic modelling) se puso en marcha para aumentar nuestra comprensión de los cambios cinéticos a pequeña escala en el viento solar, con el objetivo último de avanzar en la predicción del clima espacial. Las simulaciones tradicionales de la interacción entre el viento solar y la magnetosfera se basan en modelos de magnetohidrodinámica donde el plasma espacial se trata como un fluido. Sin embargo, puesto que las magnetosferas están dominadas por los efectos cinéticos de los iones, pueden desarrollarse modelos mucho más realistas tratando los iones como partículas. Los resultados de estas simulaciones se pueden comparar, a continuación, directamente con las observaciones desde naves espaciales. Los científicos de SHOCK compararon los resultados de dichas simulaciones realistas de la interacción entre el viento solar y la magnetosfera de Mercurio con las observaciones de la misión de la NASA «Messenger». También se ha investigado la estructura del arco de choque de la Tierra, ya que se reproduce en las simulaciones de la interacción del viento solar con la magnetosfera. Se desarrolló un laboratorio virtual de misión para visualizar los resultados de las simulaciones cinéticas de los plasmas espaciales en un formato adecuado para la comparación con los datos de misiones espaciales. El prototipo de esta aplicación web se encuentra aquí, a disposición de investigadores y el público en general. Aprovechando la sinergia entre el modelado del plasma espacial y el análisis de datos, los científicos de SHOCK han resuelto misterios muy antiguos relacionados con la turbulencia, la aceleración de las partículas y la reconexión en el viento solar. En comparaciones recientes, estos procesos fundamentales capturados en sus simulaciones coincidían en buena medida con las observaciones desde la misión Cluster de la Agencia Espacial Europea (ESA). El equipo de SHOCK continúa comparando sus predicciones con las observaciones desde naves espaciales de la NASA y ESA. Los resultados serán de inmenso valor de cara al desarrollo de modelos más precisos de la interacción del viento solar con la magnetosfera, lo cual es clave para predecir el clima espacial en el Sistema Solar.
Palabras clave
Tormentas solares, clima espacial, viento solar, magnetosfera, modelización cinética
