Actividad solar a inicios de Septiembre 2017. Especial región activa 12673

Actividad solar a inicios de septiembre de 2017.

Los más recientes eventos destacados de la meteorología espacial, han tenido su origen en la región activa 12673. El 3 de septiembre dicha región aún era bastante regular y con una configuración magnética tipo Alfa. Pero evolucionó rápidamente y en los siguientes días la aparición de un nuevo flujo magnético surgido en la región ayudó a desarrollar una configuración magnética mucho más compleja (inicialmente Beta-Gamma y posteriormente Beta-Gamma-Delta).

 

La mejor forma de ver y comprender dicha evolución, es mediante imágenes, para lo que acompañamos las dos secuencias siguientes: la primera mediante magnetogramas y la siguiente en luz blanca.

En cuanto a la actividad registrada desde Tierra por esta región activa, hay que decir, que aunque se hizo visible el día 30 de agosto, dicha actividad no se inició con cierta intensidad hasta algunas jornadas después cuando la persistente configuración compleja y propensa a fulguraciones intensas comenzó a desencadenar una alta tasa de las mismas.

La evolución magnética de dicha región activa por jornadas, desde su aparición por el limbo Oeste solar el día 30 de agosto de 2017 hasta su desaparición del disco visible solar desde Tierra por el limbo Este solar, el 10 de septiembre de 2017 ha sido la siguiente:

Núm. Manchas Tamaño Clase magnética Clase Mancha
30 –  08 –  2017             1       1.4º arco          α           HSX
31 – 08 –  2017             1       1.4º arco          α           HSX
01 – 09 – 2017             1       1.6º arco          α           HSX
02 – 09 – 2017             1       1.6º arco          α           HSX
03 – 09 – 2017             4       1.2º arco          β           CSO
04 – 09 – 2017           12        26º de arco      β – γ – δ           DSC
05 – 09 – 2017           28      136º de arco      β – γ – δ           DKC
06 – 09 – 2017           33      176º de arco      β – γ – δ           DKC
07 – 09 – 2017           24      192º de arco      β – γ – δ           EKC
08 – 09 – 2017           21      200º de arco      β – γ – δ           EKC
09 – 09 – 2017           19      212º de arco      β – γ – δ           DKC
10 – 09 – 2017             8      106º de arco      β – γ – δ           DKC

(En la escala considerada, 1º de arco corresponde aproximadamente a 152 millones de kilómetros cuadrados).

Evolución de la región activa 12673 en los días 1,2 y 3 de septiembre de 2017

Repunte en la actividad meteorológica espacial.

Estas imágenes muestran el entorno espacial de las proximidades del Sol. El coronógrafo LASCO del satélite SOHO pudo registrarlas. El disco negro enmascara la superficie solar, como si de un eclipse solar artificial se tratase. Las estructuras más claras que se desplazan, son nubes de plasma eyectadas por el Sol: Eyecciones coronales de masa (o CMEs). Las imágenes de la izquierda son en luz visible o luz blanca, coloreadas artificialmente en rojo. A la derecha, mediante un procesado de imágenes se pueden apreciar mejor las nubes de plasma más débiles.

El 2 de septiembre de 2017 se pudo ver una nube de plasma desplazándose hacia la derecha. Un frente de choque como avanzadilla de dicha nube (como en la proa de un barco) aceleraba los electrones hasta hacer que emitieran ondas de radio. Dichas ondas pudieron ser registradas por los equipos astronómicos en Tierra y se representan (en la imagen de abajo) como burbujas brillantes en la gráfica Frecuencia – Tiempo.  Cuando aparece una burbuja como esa, se realiza un chequeo sistemático del entorno solar en busca de CMEs.

El Sol continuó emitiendo. El 4 de Septiembre de 2017 una nube realmente intensa destaca en las imágenes mostradas al inicio. En un momento concreto, la nube incluso parece envolver por completo el disco negro. Esto es lo que se conoce como una CME tipo halo. Es una nube que se desplaza a lo largo de la línea Sol – Tierra. Y esta, se desplazó en dirección a la Tierra. Impactó sobre el escudo magnético terrestre el 6 de Septiembre hacia las 23:00 UT. El índice Kp se situó en 4 (en una escala de 0 a 9). La situación era de alerta por posible tormenta geomagnética.

En un primer episodio de actividad, en torno a los días 4 y 5 de septiembre, produjo varias fulguraciones clase M, la más intensa de las cuales fue una M 5.5 con pico a las 20:33 UT del 4 de septiembre. Asociada a dicha fulguración, se pudo observar una CME tipo halo completo, visible mediante LASCO C2 de SOHO. En dichas imágenes se puede apreciar un primer frente eyectado a partir de las 19:00 UT con dirección predominante hacia el Suroeste. A partir de las 20:36 UT se detecta un frente adicional primeramente direccionado al Sur, pero que se expande en forma de CME de halo completo con posterioridad. Probablemente se trató de dos erupciones independientes pero ambas relacionadas y procedentes de la región activa en estudio, la 12673. La segunda erupción se pudo relacionar con el oscurecimiento coronal visto hacia el Este de la región, como consecuencia de la fulguración M 5.5. Análisis de los datos de los coronógrafos indican que la velocidad del plasma proyectado por la primera eyección alcanzó entre los 500 y los 1000 Km/s mientras que la segunda lo impulsó hasta los 1500 Km/s. La llegada del frente de choque de la CME a Tierra se pronosticó para el mediodía del 6 de septiembre, pero llegó casi un día más tarde.

Como resultado de la fulguración M5.5 y del inicio de llegada de las CME asociadas, los niveles del flujo de protones con energías superiores a los 10 MeV comenzaron a subir a partir de las 23:00 UT del 4 de septiembre, superando el nivel de evento de protones para 10 pfu a las 00:40 UT del 5 de septiembre y más tarde, también se rebasó el nivel de protones para los 100 pfu a eso de las 087:29 UT del mismo día 5 de septiembre. Los flujos de protones de más altas energías (por encima de los 50 MeV) mostraron leves incrementos o se mantuvieron estables en estos momentos.

La región activa en estudio parecía mantenerse relativamente inactiva durante un lapso a finales del día 5 de septiembre, pero solo era el preludio de la fulguración clase X 2.2 generada a las 09:10 UT del 6 de septiembre. Esta estuvo seguida de una clase X 9.3 a las 12:02 UT el mismo día 6 (de hecho, el GOES 13 la recogió como de clase X 10). En cualquier caso, era la primera fulguración clase  X9 desde el 5 de diciembre de 2006 y la más intensa registrada con anterioridad  fue la X 17 del 7 de septiembre de 2005 (hace 12 años exactos). La fulguración X 9.3 estuvo asociada a intensos bloqueos de radio en un amplio rango del espectro de frecuencias, así como un oscurecimiento coronal profundo y emisión en ultravioleta extremo. Todos estos fenómenos son indicativos inequívocos de inicio de CME, que fue confirmada posteriormente por las imágenes de los coronógrafos LASCO de SOHO, en los que se muestra la presencia de una CME de halo completo asimétrica asociada a esta fulguración X 9.3

La CME se hizo visible, primeramente, en el LASCO C2 de SOHO a las 12:42 UT hacia el Suroeste. La velocidad medida basada en estas imágenes se estimó en torno a los 1100 a 1200 Km/s. Las imágenes de STEREO-A/COR-2 mostraban una CME de halo completo. La llegada del frente de choque a la Tierra se pronosticó para el mediodía del 8 de septiembre, pero finalmente nos alcanzó mucho antes, incluso antes de la medianoche del 7 al 8 de septiembre.

Como resultado de la fulguración X 9.3 y su CME asociada, los niveles de flujo de protones con energías superiores a los 10 MeV se incrementaron a máximos cercanos a los 350 pfu. Igualmente, los protones de más elevadas energías experimentaron incrementos notables, incluso los de más de 100 MeV se vieron incrementados por encima de los 0,6 pfu aunque rápidamente recuperaron sus valores estables.

Tras este pico de actividad la región continuó produciendo algunas fulguraciones intensas de clase M, así como otra clase X 1.3 con pico a las 14:36 del 7 de septiembre. Todas las CMEs asociadas a estas fulguraciones tuvieron un direccionamiento angular hacia el Oeste.

… Y la actividad solar se mantenía…

Este era el aspecto del disco solar en esos momentos: la compleja mancha en la superficie solar (imagen en gris) presentaba tubos magnéticos que se elevaban sobre la atmósfera solar (imagen en amarillo). La estructura se tornaba más y más inestable lanzando una intensa  fulguración o  flash electromagnético sobre las 12:00 UT del 6 de septiembre. Fue un flash o destello que abarcó el espectro electromagnético completo: ondas de radio, luz visible, ultravioleta extremo, rayos X y rayos gamma. A la luz le lleva sólo 8 minutos y 20 segundos cubrir la distancia del Sol a la Tierra. La última fulguración de intensidad similar aconteció el 5 de Diciembre de 2006. La fulguración más reciente de una intensidad mayor a la del 6 de septiembre de 2017, se registró el 7 de septiembre de 2005, exactamente hace 12 años (un ciclo solar completo) y fue casi exactamente el doble de intensa.

Dicha fulguración quedó registrada en los partes de emisiones de radio (las estructuras brillantes en la imagen superior, la gráfica Frecuencia – Tiempo). Las áreas más brillantes representan mayor intensidad en la frecuencia en que se encuentran en el momento en que se indica.

En ese mismo momento, los equipos de investigación del GNSS (Sistemas Globales de Navegación por Satélite) entraron en alerta gracias al sistema de alarma de los Solar Radio Burst (Bloqueos de Radio Solares). Pudieron apreciar centelleo (scintillation) o destellos en las señales GNSS sobre Europa. Las señales de GNSS transitan la atmósfera terrestre y estos centelleos pueden provocar cortes en la señal y desajustes en los sistemas de navegación.

Figura: GNSS Serie Temporal de la Densidad Señal/Ruido (C/N0) en las frecuencias L1 y L2

Los bloqueos de radio solares (Solar Radio Burst) del 6 de septiembre de 2017 interrumpieron la señal GPS en ambas frecuencias (L1 y L2).

Sobre L1, hubo dos atenuaciones de alrededor de 1 dB/Hz, una a eso de las 12h 01m y otra a las 13h 05m.

Sobre la frecuencia L2, una primera atenuación de en torno a los 3 dB/Hz que potencialmente pudo afectar a las aplicaciones GPS, duró tres minutos, con un máximo de atenuación de -6,25 + 1,6 dB/Hz a las 12h 02m. Fue seguida de otra atenuación más baja –sobre 1 dB/Hz- a eso de las 13h 03m.

La fulguración clase X 9.3 del 6 de septiembre de 2017 a eso de las 12:00 UT, estuvo precedida de varias fulguraciones ciertamente intensas, incluyendo una clase X 2.2 a eso de las 09:00 UT.

En el momento de la fulguración, el equipo a cargo del PROBA2, estaban realizando trabajos con el espectrógrafo del ultravioleta extremo (EUV) LYRA y con una de sus unidades de repuesto. Esto propició la observación del evento no sólo en el ultravioleta extremo (tarea que realiza de forma permanente y rutinaria dicho espectrógrafo) sino también en Lyman alfa y en el continuo Herzberg. Esta excepcional observación podría ayudar a arrojar algo de luz sobre qué mecanismos desencadenan las fulguraciones ya que aportan datos nuevos sobre las frecuencias de trabajo habituales de LYRA.

La imagen de abajo muestra las observaciones de LYRA de la fulguración X 9.3 en cuatro longitudes de onda distintas. Estos datos excepcionales serán detalladamente estudiados por los expertos en física solar para intentar comprender mejor cómo se desencadena una fulguración.

Mucho después de la fulguración clase X 9.3 los brillantes bucles post-erupción permanecían visibles en torno a dicha región activa. También se pudo apreciar perfectamente las etapas tempranas de la rápida CME asociada a la fulguración X9.3. Dicha eyección de plasma se dirigía en parte hacia Tierra y nos alcanzó el día 8 de septiembre. Como la región activa mantenía una complejidad magnética importante, siguió con actividad intensa y produjo fulguraciones clase M en las jornadas siguientes, algunas de larga duración, antes de rotar sobre el limbo solar a la cara opuesta del Sol visto desde la Tierra.

A la vez que la fulguración, el Sol eyectó una nube de plasma. Los observadores solares y los meteorólogos espaciales, estimaron que llegaría a Tierra en la tarde del 8 de Septiembre. La imagen de abajo muestra la nube: es la estructura blanca. Se puede observar cómo es mucho mayor que el propio Sol, representado en la bola amarilla del centro. Estas nubes son realmente enormes.

En la medianoche del 8 al 9 de septiembre el flujo de protones de más de 10 MeV cayó por debajo del umbral de eventos de los 10 pfu.

Incluso en los últimos momentos, y aunque la región activa 12673 alcanzaba el limbo Este a mediodía del 10 de septiembre, aún produjo otra fulguración extrema, esta vez clase X 8.2 con pico a las 16:06 UT del 10 de septiembre (de hecho, GOES 13 la registró como clase X 8.9).  Esta fulguración de larga duración trajo asociada una CME tipo halo cuyo frente de choque se pudo estimar alcanzó la velocidad de 2900 Km/s. Igualmente se observó un incremento en los flujos de protones de más de 10 MeV, de más de 50 MeV y también en los de más de 100 MeV por encima del umbral de los 10 pfu en todos ellos, manteniéndose en valores por encima de dicho umbral durante varias horas. El roce del frente de choque de dicha CME con la Tierra se pronosticó para las primeras horas de la mañana del 12 de septiembre. Finalmente, esta región activa ha rotado por completo el limbo Este, por lo que se espera una actividad solar baja, con fulguraciones tipo C como máximo.

La actividad geomagnética al inicio de la semana comenzó con el retorno a las condiciones de normalidad tras el influjo del flujo de viento solar acelerado procedente del agujero coronal presente en las semanas precedentes. Se dio un primer incremento leve e inesperado el mismo día 4 de septiembre. El valor del campo magnético total alcanzó los 9 nT con un Bz variable alcanzando picos de -7 nT. Pasada la medianoche del 4 al 5 de septiembre el valor del campo magnético total recuperó valores nominales por debajo de os 4 nT. La velocidad del viento solar experimentó un incremento constante hasta alcanzar los 600 Km/s hacia las 01:20 UT del 5 de septiembre.

Tras ese pico, la velocidad del viento solar retornó a mínimos de 420 Km/s hasta que hacia las 23:08 UT del 6 de septiembre se incrementó su valor debido a la llegada -un tanto retrasada respecto a lo esperado- de la CME del 4 de septiembre. La velocidad del viento solar ascendió a los 600 Km/s y la intensidad del campo magnético total subió a los 9 nT, con un incremento posterior hasta los 16 nT. La velocidad del viento solar se mantuvo en los 600 Km/s gracias a dicha CME y el Bz experimentó picos de hasta -11nT.

A las 22:29 UT del 7 de septiembre nos alcanzó el frente de choque de la CME del 6 de septiembre. La velocidad del viento solar ascendió a los 620 Km/s con picos posteriores de entre 700 y 800 Km/s. La intensidad del campo magnético total alcanzó los 23 nT para llegar a picos de 34 nT. El Bz presentó valores fuerte y persistentemente negativos durante tres horas tras la llegada de dicho frente de choque con picos de -33nT. En torno a las 11:15 UT del 8 de septiembre un periodo de Bz negativo (con inicio en los – 17 nT) se mantuvo para ir disminuyendo leve pero constantemente. Finalmente se retornó a una velocidad del viento solar en torno a los 550 Km/s el 10 de septiembre.

Las condiciones geomagnéticas alcanzaron niveles de tormenta geomagnética Kp =5 debidos a la renovada influencia de un flujo de viento solar acelerado procedente de un agujero coronal. Las condiciones de tormenta geomagnética activa coincidieron con la llegada de la CME del 4 de septiembre.

En todo caso, la llegada de la CME del 6 de septiembre sí provocó periodos de tormenta geomagnética severa (Kp = 8) en dos episodios con Bz prolongada e intensamente negativo.

Al final del periodo, la velocidad del viento solar se mantiene en niveles moderadamente altos, en torno a los 600 Km/s, y la intensidad del campo magnético interplanetario total sobre los 4 nT. El viento solar acelerado procedente del agujero coronal situado en bajas latitudes del hemisferio norte y que alcanzó el meridiano central solar a mediodía del 10 de septiembre, se espera alcance la Tierra el día 13. Las condiciones geomagnéticas podrían presentar cierta actividad el 13 de septiembre debido a la llegada del roce de la CME del 10 de septiembre.

La eyección de masa coronal asociada a la fulguración X 8.3 del 10 de septiembre, no será directamente geoefectiva. Viaja a una velocidad estimada de casi 950 Km/s y existe una ligera posibilidad que parte de esta, pueda rozarnos a lo largo del próximo miércoles 13 de septiembre. La posible llegada de parte de esta CME se sumará a las condiciones ya mejoradas previamente por la influencia de una corriente de viento solar de alta velocidad a causa de la extensión transecuatorial del agujero coronal polar norte que se situará geoefectivo.

Actualmente la región activa AR12673 circunda el disco solar posterior.

Las 31 fulguraciones más intensas (por encima de la clase M) de la región activa 12673:

  • X 9.3 del día 6 de septiembre de 2017 a las 12:02 UT; Bloqueos de radio tipos III/2, IV/2, VI/1 y II/2
  • X 8.2 del día 10 de septiembre de 2017 a las 16:06 UT; Bloqueos de radio tipos IV/2, III/2 y II/1
  • X 2.2 del día 6 de septiembre de 2017 a las 09:10 UT; Bloqueo de radio tipo VI/1
  • X 1.3 del día 7 de septiembre de 2017 a las 14:36 UT; Bloqueo de radio tipo II/1
  • M 8.1 del día 8 de septiembre de 2017 a las 07:49 UT
  • M 7.3 del día 7 de septiembre de 2017 a las 10:15 UT; Bloqueo de radio tipo V/2
  • M 5.5 del día 4 de septiembre de 2017 a las 20:33 UT
  • M 4.2 del día 5 de septiembre de 2017 a las 01:08 UT
  • M 3.9 del día 7 de septiembre de 2017 a las 23:59 UT
  • M 3.8 del día 5 de septiembre de 2017 a las 06:40 UT
  • M 3.7 del día 9 de septiembre de 2017 a las 11:04 UT; bloqueo de radio tipo III/2
  • M 3.2 del día 5 de septiembre de 2017 a las 04:53 UT; Bloqueo de radio tipo IV/2
  • M 2.9 del día 8 de septiembre de 2017 a las 15:47 UT; Bloqueo de radio tipo III/2
  • M 2.5 del día 6 de septiembre de 2017 a las 15:56 UT
  • M 2.4 del día 7 de septiembre de 2017 a las 05:02 UT
  • M 2.3 del día 5 de septiembre de 2017 a las 17:43 UT
  • M 2.1 del día 4 de septiembre de 2017 a las 22:14 UT
  • M 2.1 del día 8 de septiembre de 2017 a las 23:45 UT; Bloqueos de radio tipos IV/1 y VI/1
  • M 1.7 del día 4 de septiembre de 2017 a las 19:37 UT; Bloqueo de radio tipo IV/1
  • M 1.5 del día 4 de septiembre de 2017 a las 15:30 UT
  • M 1.5 del día 4 de septiembre de 2017 a las 20:02 UT
  • M 1.4 del día 6 de septiembre de 2017 a las 19:30 UT
  • M 1.4 del día 7 de septiembre de 2017 a las 09:54 UT; Bloqueos de radio tipo V/2, III/2 y IV/2
  • M 1.3 del día 8 de septiembre de 2017 a las 02:24 UT
  • M 1.2 del día 4 de septiembre de 2017 a las 05:49 UT
  • M 1.2 del día 6 de septiembre de 2017 a las 23:39 UT
  • M 1.2 del día 8 de septiembre de 2017 a las 03:43 UT
  • M 1.1 del día 9 de septiembre de 2017 a las 04:28 UT
  • M 1.1 del día 9 de septiembre de 2017 a las 23:53 UT
  • M 1.0 del día 4 de septiembre de 2017 a las 18:22 UT
  • M 1.0 del día 5 de septiembre de 2017 a las 03:51 UT

Tampoco podemos olvidar uno de los efectos beneficiosos y más maravillosos que nos puede ofrecer la naturaleza en su conjunto y que tiene su causa en las actividades solares anteriormente detalladas: las auroras polares. A continuación dejamos algunas de las imágenes que se han podido observar estos días desde las latitudes más afortunadas.

Fuentes: SIDC, NASA, ESA, imágenes de internet y de los satélites en misiones solares.

En el calendario de eventos solares de nuestra web, tienen toda la información cronológicamente registrada respecto a la actividad histórica de esta región activa: http://www.meteorologiaespacial.es/herramientas/calendario-de-eventos-solares/

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