Eyección de masa coronal.

Seguimiento de una eyección de masa coronal a través del sistema solar.


Diez astronaves, desde la sonda Venus Express de la ESA hasta la Voyager-2 de la NASA, experimentaron los efectos de una erupción solar que atravesó todo el Sistema Solar mientras tres satélites terrestres observaban el acontecimiento, lo que nos ofrece una perspectiva única de este fenómeno de la meteorología espacial.

Los científicos de Mars Express estaban deseando investigar los efectos del encuentro del cometa Siding Spring con la atmósfera de Marte el día 19 de octubre de 2014, cuando en su lugar encontraron lo que resultó ser la huella de un fenómeno solar.

Aunque esto complicaba más de lo esperado el análisis de los efectos relacionados con el cometa, dio lugar a uno de los mayores esfuerzos colaborativos para definir el trayecto de una ‘eyección de masa coronal’ desde el Sol hasta los confines del Sistema Solar.

A pesar de que la Tierra no se encontraba en la línea de fuego, una serie de satélites de observación del Sol desde la órbita terrestre, Proba-2 de la ESA, SOHO de la ESA/NASA y el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, habían sido testigos de una potente erupción solar pocos días antes, el 14 de octubre del 2.014.

Aunque la Tierra y otros planetas no estaban en la línea de fuego de la eyección de la masa coronal
este dibujo nos muestra las naves robóticas que pudieron analizar dicha eyección y 
las fechas de la llegada de dicha eyección.

El observatorio Stereo-A de la NASA no solo capturó imágenes de la otra cara del Sol respecto a la Tierra, también recopiló información in situ en el momento de la eyección.

Dio la casualidad de que otros satélites se encontraban en el recorrido de la eyección, por lo que se efectuaron detecciones inequívocas desde tres orbitadores marcianos, Mars Express de la ESA, y Maven y Mars Odyssey de la NASA, desde el rover Curiosity de la NASA sobre la superficie de Marte, desde la sonda Rosetta de la ESA en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko y desde la misión internacional Cassini en Saturno.

Incluso se llegó a identificar algún rastro desde la sonda New Horizons de la NASA mientras se acercaba a Plutón, y más allá de Voyager-2. No obstante, a estas grandes distancias es posible que las pruebas de esta erupción concreta se hayan mezclado con el viento solar de fondo.

“Las velocidades de estas eyecciones a distancia del Sol no es algo que se entienda demasiado bien, especialmente en el Sistema Solar exterior”, reconoce Olivier Witasse de la ESA, que ha dirigido el estudio.

“Gracias a la sincronización precisa de numerosas mediciones in situ podemos comprender mejor el proceso e incorporar nuestros resultados a los modelos”.

Las mediciones dan cuenta de la velocidad y la dirección de la eyección, que se extendió por un ángulo de al menos 116º para llegar hasta Venus Express y Stereo-A por el margen este y a las sondas de Marte y el cometa 67P Churyumov-Gerasimenko por el margen oeste.

A partir de una velocidad máxima inicial de unos 1.000 km/s calculados en el Sol, tres días después Mars Express midió una fuerte caída hasta los 647 km/s y, al cabo de cinco días, la velocidad detectada por Rosetta había descendido hasta los 550 km/s. A partir de entonces, el descenso fue más gradual, registrándose una velocidad de 450–500 km/s a la altura de Saturno un mes después de la eyección.

Vista de la erupción solar desde distintas naves robóticas.

Los datos también revelaron la evolución de la estructura magnética de la eyección de masa coronal, cuyos efectos se notaron en las naves durante varios días, lo que proporcionó información de utilidad sobre los efectos de la meteorología espacial en distintos cuerpos planetarios. Las señales en varias de las naves incluyeron por lo general un impacto inicial, un aumento del campo magnético e incrementos en la velocidad del viento solar.

En el caso de la sonda Venus Express de la ESA, su paquete científico no estaba encendido, ya que Venus se encontraba ‘detrás’ del Sol visto desde la Tierra, lo que limitaba la capacidad de comunicación.

Se dedujo una leve indicación debido a que su sensor estelar se vio inundado de radiación en el momento del paso de la eyección.

Además, varias naves con monitores de radiación, Curiosity, Mars Odyssey, Rosetta y Cassini, revelaron un efecto interesante y bien conocido: una reducción repentina en el número de rayos cósmicos galácticos. Cuando pasa una eyección, genera una especie de burbuja protectora, desviando temporalmente los rayos cósmicos y blindando parcialmente el planeta o nave.

En Marte se observó un descenso de alrededor del 20 % de los rayos cósmicos, una de las mayores caídas registradas en el Planeta Rojo, que duró unas 35 horas. Rosetta detectó una reducción del 17 % que se prolongó 60 horas, mientras que en Saturno el descenso fue algo menor y duró unos cuatro días. El incremento en la duración del descenso de los rayos cósmicos corresponde a una ralentización de la eyección y a su dispersión por una región más amplia debido a las mayores distancias.

“La comparación del descenso en los efectos de los rayos cósmicos galácticos debido a la misma eyección en tres lugares con una gran separación entre sí es toda una novedad explica Olivier. Aunque en el pasado ya se habían observado estos fenómenos desde distintas astronaves, no es común que las circunstancias permitan incluir una región tan amplia tanto dentro como fuera del Sistema Solar, como sucede en esta ocasión”.

“Por último, volviendo a la observación prevista inicialmente del paso del cometa Siding Spring por Marte, los resultados muestran la importancia de tener en cuenta el contexto de la meteorología espacial para comprender cómo estos fenómenos solares pueden influir e incluso enmascarar los signos del cometa en la atmósfera de un planeta”.

Nota para los editores.
El artículo “Interplanetary coronal mass ejection observed at Stereo-A, Mars, comet 67P/Churyumov–Gerasimenko, Saturn and New Horizons en route to Pluto. Comparison of its Forbush decreases at 1.4, 3.1 and 9.9 AU”, de O. Witasse et al., está en línea aquí.

Créditos: 
ESA.

Publicado en ESA el 15 de agosto del 2.017.

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