La sonda Solar Orbiter descubre que las avalanchas magnéticas impulsan las erupciones solares

Los análisis realizados sobre las secuencias recogidas durante el reciente acercamiento de la sonda Solar Orbiter al Sol aportaron una perspectiva inédita sobre el comportamiento de las llamaradas solares y el modo en que comienzan, evolucionan y liberan energía. De acuerdo con la información difundida por la Agencia Espacial Europea (ESA), el equipo científico que operó la misión reveló que pequeñas perturbaciones iniciales en el campo magnético solar pueden amplificarse de forma veloz, dando origen a intensas explosiones de energía conocidas como erupciones solares. Estas potentes emisiones, también denominadas llamaradas, tienen la capacidad de impactar el entorno espacial terrestre mediante la generación de tormentas geomagnéticas, por lo que entender su origen y dinámica resulta prioritario para la vigilancia del clima espacial.

Según publicó la ESA, estos hallazgos emergieron tras observar, el 30 de septiembre de 2024, una gran llamarada solar con una resolución y detalle sin precedentes. El evento fue monitorizado por cuatro instrumentos a bordo de Solar Orbiter de manera simultánea, ofreciendo una visión integral de la erupción desde la superficie solar visible hasta las capas externas de la atmósfera, la corona. El resultado de este trabajo, divulgado en un artículo en la revista Astronomy & Astrophysics, explicó el mecanismo físico que desencadena las llamaradas: un proceso análogo al de una avalancha en montaña, donde pequeños desplazamientos pueden detonar una reacción en cadena que libera enormes cantidades de energía en pocos minutos.

La misión Solar Orbiter, liderada por la ESA, detectó el desencadenamiento de la llamarada a las 23:06 UT, unos 40 minutos antes de que alcanzara su máximo. Utilizando el Sensor de Imágenes Ultravioleta Extremo (EUI), se observaron detalles de apenas unos cientos de kilómetros de diámetro en la corona solar, capturando una imagen nueva cada dos segundos. Se identificó en la región activa un filamento oscuro, conformado por plasma y campos magnéticos retorcidos, enlazado a una estructura en forma de cruz hecha por líneas de campo magnético que, a medida que pasaban los segundos, se volvían más brillantes. El aumento progresivo de nuevas hebras magnéticas en el área quedaba plasmado en cada fotograma, mostrando el incremento de la complejidad magnética previa a la erupción.

Las observaciones revelaron que estas hebras están contenidas magnéticamente y presentan torsión, comportándose como cuerdas bajo tensión. A medida que la zona naranja se volvió inestable, las hebras torcidas empezaron a fracturarse y reconectarse, desatando una cascada de desestabilizaciones adicionales. Este proceso multiplicó los puntos de reconexión y, con ellos, las mini-erupciones, fenómeno que se reflejó como un aumento repentino de brillo. La llamarada principal estalló de forma espectacular a las 23:47 UT, luego de que el filamento oscuro se desconectó de un extremo y fue expulsado al espacio mientras se desenrollaba a gran velocidad. El EUI documentó con alta resolución múltiples chispas brillantes que delataban sitios individuales de reconexión.

Previamente, los científicos habían propuesto un modelo denominado “de avalancha” para explicar el patrón colectivo que sigue el Sol y otras estrellas al producir numerosas pequeñas erupciones. Sin embargo, no existía confirmación sobre si dicho modelo podía aplicarse a una llamarada individual de gran intensidad. La investigación resultante de las observaciones de Solar Orbiter prueba que la dinámica de una erupción solar poderosa puede comprenderse mejor como una sucesión de múltiples acontecimientos de reconexión interrelacionados, en sustitución de la noción de un fenómeno único y coherente.

El estudio detallado de la enorme cantidad de energía liberada durante la llamarada no solo quedó retratado visualmente. Los instrumentos SPICE y STIX analizaron simultáneamente las emisiones ultravioleta y de rayos X de alta energía en la región afectada. Según consignó la ESA, dicho examen permitió determinar el punto donde las partículas aceleradas tras las reconexiones depositaron su energía, información clave para evaluar riesgos asociados a radiación sobre satélites, astronautas y tecnologías terrestres. El registro evidenció un aumento paulatino de la actividad antes del estallido principal, seguido por un salto drástico en la intensidad de rayos X, en correspondencia con la aceleración de partículas que llegaron a alcanzar el 40-50% de la velocidad de la luz, el equivalente a 431-540 millones de kilómetros por hora.

De acuerdo con los datos divulgados por la ESA, estas partículas energéticas se desplazaron lejos del punto de reconexión junto con el plasma sobrecalentado, contribuyendo tanto a la visualización de la llamarada como al transporte de energía al entorno interplanetario. Tras el clímax, la configuración magnética en cruz fue relajándose, hecho verificado por las imágenes de EUI, mientras STIX y SPICE detectaron señales de enfriamiento progresivo del plasma y de reducción de la emisión de partículas energéticas a niveles previos al evento.

Durante la última etapa de la secuencia, el instrumento PHI registró la huella dejada por la llamarada en la fotosfera solar, la capa visible de la estrella, sumando la dimensión necesaria para reconstruir tridimensionalmente el proceso completo. Tal como reportó la ESA, el acoplamiento entre las observaciones realizadas por los cuatro instrumentos posibilitó, por primera vez, describir la transferencia de energía desde las regiones más profundas hasta la corona y su disipación final.

Los resultados de este experimento contribuyen a entender con mayor precisión cómo las llamaradas solares más potentes se pueden transformar en amenazas para infraestructuras tecnológicas en la Tierra, desde comunicaciones hasta sistemas eléctricos. El medio mencionó, igualmente, que perfilar con mayor exactitud el modo en que diminutas alteraciones magnéticas derivan rápidamente en fenómenos eruptivos de enorme escala facilitará en el futuro el desarrollo de métodos para anticipar y supervisar de forma más efectiva las condiciones del clima espacial, mitigando posibles impactos sobre nuestro planeta.