Partículas energéticas solares

Partículas de alta energía provenientes del Sol

Esta visualización de la aceleración de partículas a través de un choque es una representación simplificada de la aceleración de la deriva del choque que muestra el movimiento de los electrones (amarillo) y los protones (azul).

Las partículas energéticas solares ( PES ), anteriormente conocidas como rayos cósmicos solares , son partículas cargadas de alta energía que se originan en la atmósfera solar y el viento solar . Están formadas por protones , electrones e iones pesados con energías que van desde unas pocas decenas de keV hasta muchos GeV . Los procesos exactos involucrados en la transferencia de energía a las PES son un tema de estudio en curso.

Los SEP son relevantes para el campo del clima espacial , ya que son responsables de los eventos SEP y de las mejoras a nivel del suelo .

Historia

Los SEP fueron detectados por primera vez en febrero y marzo de 1942 por Scott Forbush indirectamente como mejoras del nivel del suelo. ^[1]

Eventos de partículas solares

Las SEP se aceleran durante los eventos de partículas solares . Pueden originarse en un sitio de llamarada solar o por ondas de choque asociadas con eyecciones de masa coronal (CME). Sin embargo, solo alrededor del 1% de las CME producen eventos SEP fuertes. ^{[ cita requerida ]}

Existen dos mecanismos principales de aceleración: la aceleración por choque difusivo (DSA, un ejemplo de aceleración de Fermi de segundo orden ) o el mecanismo de deriva por choque. Los fenómenos SEP pueden acelerarse hasta energías de varias decenas de MeV en un radio de 5 a 10 radios solares (el 5 % de la distancia entre el Sol y la Tierra) y pueden llegar a la Tierra en unos pocos minutos en casos extremos. Esto hace que la predicción y la advertencia de fenómenos SEP sean todo un reto.

En marzo de 2021, la NASA informó que los científicos habían localizado la fuente de varios eventos SEP, lo que podría conducir a mejores predicciones en el futuro. ^[2]^[3]

Investigación

Los SEP son de interés para los científicos porque proporcionan una buena muestra del material solar . A pesar de que la fusión nuclear ocurre en el núcleo , la mayoría del material solar es representativo del material que formó el sistema solar. Al estudiar la composición isotópica de los SEP , los científicos pueden medir indirectamente el material que formó el sistema solar.

Véase también

Viento solar

Referencias

^ Scott E., Forebush (noviembre de 1946). "Tres aumentos inusuales de rayos cósmicos posiblemente debidos a partículas cargadas del Sol". Physical Review . 70 (9–10): 771–772. Bibcode :1946PhRv...70..771F. doi :10.1103/PhysRev.70.771.
^ Hatfield, Miles (10 de marzo de 2021). "Los científicos rastrean las partículas solares más rápidas hasta el Sol". NASA . Consultado el 15 de marzo de 2021 .
^ Brooks, David H.; Yardley, Stephanie L. (marzo de 2021). "La fuente de los principales eventos de partículas energéticas solares de la región superactiva 11944". Science Advances . 7 (10): eabf0068. arXiv : 2103.13621 . Bibcode :2021SciA....7...68B. doi :10.1126/sciadv.abf0068. ISSN 2375-2548. PMC 7929501 . PMID 33658205.

Reames, Donald V. (2013). "Las dos fuentes de partículas energéticas solares". Space Science Reviews . 175 (1–4): 53–92. arXiv : 1306.3608 . Bibcode :2013SSRv..175...53R. doi :10.1007/s11214-013-9958-9. ISSN 0038-6308. S2CID 255072537.
Reames DV, Partículas energéticas solares, Springer, Berlín, (2017a) ISBN 978-3-319-50870-2 , doi: 10.1007/978-3-319-50871-9.

Enlaces externos

Partículas energéticas solares (Rainer Schwenn)
NASA
La composición isotópica de las partículas energéticas solares

[1] Scott E., Forebush (noviembre de 1946). "Tres aumentos inusuales de rayos cósmicos posiblemente debidos a partículas cargadas del Sol". Physical Review . 70 (9–10): 771–772. Bibcode :1946PhRv...70..771F. doi :10.1103/PhysRev.70.771.

[2] Hatfield, Miles (10 de marzo de 2021). "Los científicos rastrean las partículas solares más rápidas hasta el Sol". NASA . Consultado el 15 de marzo de 2021 .

[3] Brooks, David H.; Yardley, Stephanie L. (marzo de 2021). "La fuente de los principales eventos de partículas energéticas solares de la región superactiva 11944". Science Advances . 7 (10): eabf0068. arXiv : 2103.13621 . Bibcode :2021SciA....7...68B. doi :10.1126/sciadv.abf0068. ISSN 2375-2548. PMC 7929501 . PMID 33658205.