Mediante el uso de múltiples observatorios, dos estudios recientes muestran cómo las erupciones solares muestran pulsos u oscilaciones en la cantidad de energía que emiten.

Dicha investigación proporciona nuevos conocimientos sobre los orígenes de estas llamaradas solares masivas, así como el clima espacial que producen, que es información clave ya que los seres humanos y las misiones robóticas se aventuran en el sistema solar, cada vez más lejos de casa, según la NASA.

El primer estudio detectó oscilaciones durante una erupción, inesperadamente, en mediciones de la producción total de energía ultravioleta extrema del Sol, un tipo de luz invisible para los ojos humanos.

El 15 de febrero de 2011, el Sol emitió un destello solar de clase X, el tipo más poderoso de estas intensas ráfagas de radiación. Debido a que los científicos tenían múltiples instrumentos observando el evento, fueron capaces de rastrear las oscilaciones en la radiación de la llamarada, sucediendo simultáneamente en varios conjuntos diferentes de observaciones.

"Cualquier tipo de oscilación en el Sol puede decirnos mucho sobre el entorno en el que se producen las oscilaciones, o sobre el mecanismo físico responsable de generar cambios en las emisiones", dijo Ryan Milligan, autor principal de este primer estudio y físico solar en El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, y la Universidad de Glasgow en Escocia. En este caso, los pulsos regulares de luz ultravioleta extrema indicaron que las perturbaciones, similares a los terremotos, se agitaban a través de la cromosfera, la base de la atmósfera exterior del Sol, durante la llamarada.

Lo que sorprendió a Milligan con respecto a las oscilaciones fue el hecho de que se observaron por primera vez en datos ultravioleta extremos del observatorio GOES de la NOAA. La misión estudia el Sol desde la perspectiva de la Tierra, recopilando datos de rayos X y de radiación ultravioleta extrema: la cantidad total de energía del Sol que alcanza la atmósfera de la Tierra a lo largo del tiempo.

Ha habido informes previos de oscilaciones en los datos de rayos X del GOES provenientes de la atmósfera superior del Sol, llamada la corona, durante las erupciones solares. Lo que es único en este caso es que los pulsos se observaron en emisión ultravioleta extrema a frecuencias que muestran que se originaron más abajo, en la cromosfera, proporcionando más información sobre cómo la energía de una bengala viaja a través de la atmósfera del Sol.

Sus hallazgos se resumen en un documento publicado en The Astrophysical Journal Letters el 9 de octubre de 2017.

En el segundo estudio, los científicos investigaron una conexión entre las erupciones solares y la actividad en la atmósfera de la Tierra. El equipo descubrió que los pulsos en la capa electrificada de la atmósfera, llamada ionosfera, reflejaban oscilaciones de rayos X durante una llamarada clase C del 24 de julio de 2016. Las erupciones de clase C son de intensidad media a baja y aproximadamente 100 veces más débiles que las llamaradas X.

Extendiéndose desde aproximadamente 45 a 1.000 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra, la ionosfera es una región de la atmósfera en constante cambio que reacciona a los cambios de la Tierra por debajo y por encima del espacio. Se hincha en respuesta a la radiación solar entrante, que ioniza los gases atmosféricos, y se relaja por la noche a medida que las partículas cargadas se recombinan gradualmente.

En particular, el equipo de científicos, dirigido por Laura Hayes, una física solar que divide su tiempo entre la NASA Goddard y el Trinity College en Dublín, Irlanda, y su asesor de tesis Peter Gallagher, observaron cómo la capa más baja de la ionosfera, llamada región-D, respondió a las pulsaciones en una erupción solar.

"Esta es la región de la ionosfera que afecta las comunicaciones de alta frecuencia y las señales de navegación", dijo Hayes. "Las señales viajan a través de la región D, y los cambios en la densidad de electrones afectan si la señal es absorbida o degradada".

"Este es un resultado emocionante, que muestra que la atmósfera de la Tierra está más relacionada con la variabilidad de los rayos X solares de lo que se pensaba", dijo Hayes. "Ahora planeamos explorar más a fondo esta relación dinámica entre el Sol y la atmósfera de la Tierra".