La complejidad visual de las eyecciones de masa coronal sigue el ciclo solar – The Social Metwork

Shannon Jones – s.jones2@pgr.reading.ac.uk

Las eyecciones de masa coronal (CME), o tormentas solares, son enormes erupciones de partículas y campos magnéticos del sol. Con la ayuda de 4028 científicos ciudadanos, mis supervisores y yo acabamos de publicar un artículo que muestra que la apariencia de las CME cambia durante el ciclo solar, y las CME parecen más complejas visualmente hacia el máximo solar.

Creamos un Proyecto de ciencia ciudadana Zooniverse en colaboración con el Museo de Ciencias del Reino Unido llamado ‘Proteja nuestro planeta de las tormentas solares’, donde mostramos pares de imágenes de CME de los generadores de imágenes heliosféricas (gran angular de luz blanca) a bordo de la nave espacial gemela STEREO, y les pedimos a los participantes que decidieran si la CME izquierda o derecha se veía mejor. complicado o complejo (Jones et al. 2020) Usamos estos datos para clasificar 1,110 CME en orden de su complejidad visual relativa, ajustando un Modelo de Bradley-Terry. Este es un modelo estadístico ampliamente utilizado por los psicólogos para clasificar elementos por preferencia humana. La Figura 1 muestra tres tormentas de ejemplo de todo el ranking (ver figshare para una animación con todas las CME). Cuando les preguntamos a los científicos ciudadanos cómo eligieron la CME más compleja, describieron las CME complejas como «grandes», «desordenadas» y «brillantes» con «ondas», «patrones» y «sombreados» complicados.

La complejidad visual de las eyecciones de masa coronal sigue

Figura 1. Imágenes de ejemplo que muestran tres ejemplos de CME en orden clasificado de complejidad subjetiva que aumenta desde bajo (imagen de la izquierda) hasta alto (imagen de la derecha).

La figura 2 muestra la complejidad relativa de las 1110 CME, las CME observadas por STEREO-A se muestran con puntos rosas y las CME observadas por STEREO-B se muestran con puntos azules. El panel inferior muestra el número de manchas solares diarias durante el mismo período de tiempo, utilizando datos de Centro Mundial de Datos SILSO. Esto muestra que los valores de complejidad promedio anual siguen el ciclo solar y que la complejidad promedio de las CME observadas por STEREO-B es consistentemente más baja que la complejidad de las CME observadas por STEREO-A. Esto puede deberse a ligeras diferencias entre los reproductores de imágenes: STEREO-B se ve afectado por errores de puntería, que pueden desenfocar las características de menor escala dentro de las imágenes.

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Figura 2. Panel superior: complejidad relativa de cada CME en el ranking graficada contra el tiempo. Los puntos rosas representan imágenes ESTÉREO-A, mientras que los puntos azules representan imágenes ESTÉREO-B. Las medias anuales y las desviaciones estándar se superponen para las CME STEREO-A (línea discontinua roja) y STEREO-B (línea discontinua azul). Panel inferior: el número total diario de manchas solares de SILSO se muestra en amarillo, con las medias anuales sobre graficadas (línea discontinua naranja).

Si una gran CME golpeara la Tierra, podría haber graves consecuencias, como cortes de energía a largo plazo y daños en los satélites. Muchos de estos impactos podrían reducirse si tuviéramos una advertencia adecuada de que se va a producir una CME. Nuestros resultados sugieren que existe cierta previsibilidad en la estructura de las CME, lo que puede ayudar a mejorar los futuros pronósticos del clima espacial.

Planeamos continuar nuestra investigación y determinar cuantitativamente qué características de CME están asociadas con la complejidad visual. También tenemos la intención de investigar qué está causando que las CME aparezcan de manera diferente. Las posibles causas incluyen: la complejidad del campo magnético en la región fuente de CME en el Sol; la estructura del viento solar por donde pasa la CME; o la fusión de varios CME, lo que hace que un CME parezca más complejo.

Consulte el documento para obtener más detalles o envíeme un correo electrónico a s.jones2@pgr.reading.ac.uk si tiene alguna pregunta.

Jones, SR, CJ Scott, LA Barnard, R. Highfield, CJ Lintott y E. Baeten (2020): La complejidad visual de las eyecciones de masa coronal sigue el ciclo solar. clima espacial, https://doi.org/10.1029/2020SW002556.

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