Efectos de la actividad solar en el medio interestelar y en la magnetósfera de la tierra

Antes de alcanzar la tierra, los rayos cósmicos (el viento solar), los rayos tienen que atravesar un complejo medio interestelar e interplanetario. El numero de rayos cósmicos que llegan por segundo (Es decir, su flujo) y otras propiedades se ven afectados por la acción de los campos magnéticos que encuentran en su camino. El campo magnético variable del sol, dificulta la propagación de los rayos cósmicos a través de le heliosfera, e introduce variaciones a escalas de tiempos comprendidas desde horas a milenios.

QUE ES EL VIENTO SOLAR?
Se denomina viento solar a una radiación continua de partículas proveniente del sol, que presenta variaciones acordes con el estado de actividad del mismo, y que es emitida en todas las direcciones, aun que no con la misma intensidad.
Las partículas constituyentes son fundamentalmente protones, electrones, núcleos de helio, y en menor cantidad tiene otros elementos más pesados como C, O, N, etc. Al nivel de la órbita terrestres la velocidad es de los 400 k/s, aun que presenta grandes variaciones. La velocidad de flujo de partículas de 10 a la 2 part/m cuadrados y la energía de 1000 eV para protones y de 10 eV para electrones, aunque también se presentan amplias variaciones.

ORIGEN DEL VIENTO SOLAR.
Podemos distinguir dos tipos de emisión, una continua en la que las partículas surgen del sol de manera uniforme, y otra discontinua, en la que algunos fenómenos solares provocan la emisión de chorros de partículas que se superponen alas emitidas continuamente.
Emisión continua: procede sobre zonas muy amplias situadas generalmente en latitudes altas, denominadas agujeros coronales.

Basado en un análisis de NOOA

Basado en cálculos sobre la actividad solar de la cual se tiene registro se puede crear esta tabla, en la cual se ve una clara tendencia de la actividad solar, de la cual se pueden hacer profundos análisis al respecto: se puede imaginar antiguos y predecir próximos mínimos y máximos. También se puede ver a una escala más general la tendencia a decrecer la cantidad de estas manchas.

Indices de actividad solar

Número Internacional de Manchas Solares.

Este es el número que representa a la cantidad de manchas solares que se observan sobre la superficie del disco solar, medido tradicionalmente por el Observatorio de Zurich, Suiza, hasta el 31 de Diciembre de 1980. Posteriormente, este Indice ha sido reemplazado por el Número Internacional de Manchas Solares, que se mide en el Observatorio de Bruselas, Bélgica.

Número Relativo de Manchas Solares

El número relativo de manchas solares es un índice indirecto que representa la actividad total del disco visible del sol. El número relativo de manchas se obtiene con la expresión R = K (10 G + S), donde G es el número de grupos de manchas y S es el número de manchas aisladas que se observan en la superficie del disco solar. (Para mayores detalles, ver la Nota Técnica Nº 4.)

Flujo de Radiación Solar en 2.800 MHz ó 10,7 cm. (SFI)

Expresa la energía de la radiación solar en la longitud de onda de 10,7 cm.

El sol emite energía electromagnética originada en distintas regiones de la atmósfera solar. La energía total emitida proviene de tres fuentes:

La superficie no perturbada del sol,

El desarrollo de las regiones activas,

Las perturbaciones de corta vida sobre el nivel normal diario de la actividad solar.

El valor de SFI contiene el flujo proveniente de todo el disco solar en la frecuencia de 2.800 MHz en unidades de 10-22 Joules/seg./

Rastreando los valores publicadas por los centros internacionales, se encuentran tres valores del Indice SFI.

El Ajustado: Es el corregido por la variación de la distancia al sol.

Lo interesante de este índice, es que se muestra proporcional al número de manchas solares y fundamentalmente, tiene muy buena correlación con la intensidad de la radiación ultravioleta y la radiación X que emite el sol. Este tipo de radiación es la responsable directa de la ionización de la alta atmósfera de la tierra y el comportamiento de las capas ionizadas que forman la ionósfera. En otras palabras; cuando el índice SFI presenta variaciones significativas, las condiciones de radio propagación en HF sufrirán modificaciones significativas.

Actualmente, en abril de 2005, se están observando valores de SFI de alrededor de 80, lo que indica que estamos muy próximos al mínimo de actividad solar.

Actividad Solar en Rayos X

CLASE DE FULGURACION	TIPO DE FULGURACION	EFECTOS SOBRE RADIO EN HF	TORMENTA GEOMAGNETICA RESULTANTE
A	Muy Pequeña	Ninguno	Ninguna
B	Pequeña	Ninguno	Ninguna
C	Moderada	* Absorción Leve	* Inestable a Menor
M	Grande	* Absorción Alta	* Menor a Mayor
X	Extrema	* Posible blackout	* Mayor a Severa

Tabla I. Clasificación de las Fulguraciones Solares.

*Si la tierra se encuentra en la trayectoria de la emisión de la Fulguración.

Cuanto mayor es el número, mayor es la magnitud de la fulguración dentro de la clase.

Las fulguraciones solares son fenómenos de la atmósfera solar, en los cuales se producen erupciones de gases ionizados a muy alta temperatura, simultáneamente con una gran emisión hacia el espacio de energía electromagnética. Durante esta descarga de radiación, se produce un incremento de la Radiación X que emite normalmente el sol. El flujo de radiación sale disparado hacia el espacio y si la tierra está en su camino, recibirá el destello de radiación.

La emisión de Rayos X durante una fulguración pueden afectar las radio comunicaciones en la tierra durante toda la duración de la fulguración, que se extiende usualmente a casi 30 minutos.

Se debe tener en cuenta que el sol mantiene una emisión lentamente variable de radiación X. Cuando nos referimos a la Actividad Solar, estamos hablando de aquellos eventos que emiten un exceso de radiación por encima del nivel normal lentamente variable.

Cuando en un pronóstico o cualquier otra instancia, se hace referencia al nivel de Actividad Solar, se está queriendo significar la magnitud de la energía de la radiación X, por sobre los valores normales que se descarga sobre la atmósfera terrestre. En lugar de ello, a manera de cuantificación de la Actividad Solar, se publica una escala de 5 niveles que se mencionan en los pronósticos de radio propagación; Actividad Solar Muy Baja; Baja; Moderada; Alta y Muy Alta. Estos niveles están asociados a la magnitud las fulguraciones solares visibles sobre el disco solar. Es decir, en los pronósticos o cualquier evaluación de la Actividad Solar, se define su nivel comparándolo con el nivel de radiación que se emite en cada uno de los niveles de las Fulguraciones Solares, las cuales se clasifican según su importancia en Clase A, B, C, M y X como se vio en el cuadro anterior.

Es algo así como si no existieran los grados de temperatura y dijéramos:

-“La Temperatura es muy baja, como la de media noche en invierno-“

-“La Temperatura es baja, como la de medio día de invierno”

-“La Temperatura es alta, como la de media noche de verano.”

-“La Temperatura es muy alta, como la de medio día de verano”.

De esta manera definimos algo desconocido, refiriéndonos a algo más familiar o fácil de apreciar.

En nuestro caso de Actividad Solar, los 5 niveles quedan definidos, al menos cualitativamente, como se describe en la Tabla II.

NIVEL DE ACTIVIDAD SOLAR	EQUIVALENCIA CON FULGURACIONES SOLARES
Muy Baja	Eventos en Rayos X de menor nivel que los de las fulguraciones de Clase C.
Baja	Eventos en Rayos X de nivel equivalente a los de las fulguraciones de Clase C.
Moderada	Eventos Aislados (1 a 4) equivalentes a los de las fulguraciones de Clase M.
Alta	Varios (5 o más) eventos equivalentes a la Clase M, o varios aislados (1 a 4) eventos de Clase M5 o de mayor nivel.
Muy Alta	Varios (5 o más) eventos equivalentes a los de las fulguraciones Clase M5 o de mayor nivel.

Tabla II._ Equivalencia entre Actividad Solar y Fulguraciones solares

Obsérvese que esta manera de cuantificar la actividad solar es muy accesible y manejable; en lugar de un número, informa el nivel comparándolo con un fenómeno mucho más fácil de observar y evaluar, como es el nivel de una fulguración. Por otro lado, este nivel de Rayos X emitidos, se usa para caracterizar las fulguraciones solares.

Los detectores satelitales miden el nivel de radiación en una estrecha banda de frecuencias que va desde 0,1 a 0,8 nm. Según el nivel que alcanza la radiación medida en este rango de frecuencias, se clasifican las fulguraciones en Clase A, B, C, etc.

El aumento de la Radiación X, o dicho de otra manera, el aumento de la Actividad Solar, puede afectar la calidad de las radiocomunicaciones en HF.

Los fenómenos de este tipo aparecen con mayor intensidad y frecuencia en las épocas de máxima actividad solar.