Nuestro sol constantemente cambiante a veces estalla con ráfagas de luz, material solar o partículas energizadas ultra-rápidas - en conjunto, estos eventos contribuyen al clima espacial.
En un estudio publicado en Space Weather, científicos de la NASA y el National Center for Atmospheric Research (NCAR), han demostrado que las señales de advertencia de un tipo de evento meteorológico espacial se pueden detectar decenas de minutos antes que con las técnicas de pronóstico actuales, un tiempo extra crítico que podría ayudar a proteger a los astronautas en el espacio.
El campo magnético terrestre y la atmósfera nos protegen en la Tierra de la mayoría de los efectos nocivos del tiempo espacial, pero los astronautas en órbita terrestre baja -o incluso, algún día, en el espacio interplanetario- están más expuestos al clima espacial, incluyendo partículas en movimiento llamadas partículas energéticas solares (SEP).
"Las naves espaciales robóticas suelen ser reforzadas contra la radiación para protegerse contra este tipo de eventos", dijo Chris St. Cyr, científico espacial del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, y autor principal del estudio. "Pero los humanos siguen siendo susceptibles".
Así que la NASA quiere ayudar a mejorar los sistemas que proporcionaría a los futuros astronautas una advertencia anticipada de los SEP entrantes. En el estudio, los científicos mostraron que el seguimiento de un tipo asociado de explosión solar - nubes de movimiento rápido de material solar magnético, llamado eyecciones de masa coronal - puede ayudar.
Los científicos observan las eyecciones de masa coronal utilizando un tipo de instrumento llamado coronógrafo, en el que un disco sólido bloquea la brillante cara del sol, revelando la tenue atmósfera del sol, llamada corona. Los coronógrafos espaciales son más ampliamente utilizados en la investigación del tiempo espacial debido a sus vistas solares de campo ancho que no están interrumpidas por la cobertura de nubes o la rotación de la Tierra.
Pero los coronógrafos terrestres tienen sus propias ventajas - mientras que sólo pueden observar el sol en el día durante tiempo claro, pueden devolver datos casi instantáneamente y a una resolución de tiempo mucho mayor que los instrumentos satelitales. Esta velocidad de retorno de datos podría marcar una diferencia significativa, dado que los SEP pueden moverse a casi la velocidad de la luz - por lo que su tiempo total de viaje puede ser menos de una hora desde el momento en que son disparados cerca del sol hasta cuando llegan a la Tierra.
Para este estudio, los científicos estudiaron en los registros para ver si podían usar un coronógrafo en tierra para obtener esa información clave sobre la velocidad de la CME lo suficientemente rápido como para alargar el tiempo de aviso.
Ellos seleccionaron un evento SEP y luego volvieron a comprobar si los datos estaban disponibles es un coronógrafo llamado K-Cor, que es parte del Observatorio de Alto Altitud de NCAR en el volcán Mauna Loa en Hawai. Su búsqueda confirmó que la información necesaria para predecir la llegada de las partículas energéticas estaba disponible unos 45 minutos antes de que las partículas llegaran a la Tierra - decenas de minutos antes de que salieran de la atmósfera interior del sol.
El siguiente paso es repetir este estudio una y otra vez -utilizando tanto datos archivados como observaciones futuras- para ver si las firmas tempranas de estas partículas energéticas pueden ser detectadas de manera fiable en las imágenes de K-Cor. Esta confirmación, junto con las mejoras planeadas que pondrían las imágenes de K-Cor en línea aún más rápido, podrían hacer posible que esta técnica se convierta en una herramienta en el pronóstico del tiempo espacial.
"En la actualidad, las imágenes procesadas de K-Cor están disponibles en Internet en menos de 15 minutos después de su toma", dijo Joan Burkepile, un autor en el estudio basado en NCAR e investigador principal para el instrumento K-Cor.
"Estamos instalando una computadora más potente en el observatorio en Hawai para procesar las imágenes segundos después de que sean adquiridas y proporcionar los datos en Internet dentro de un minuto o dos de adquisición".