evento de partículas solares

Se cree que las EPE graduales implican la aceleración de partículas por ondas de choque generadas por eyecciones de masa coronal en la corona superior . Están asociadas con ráfagas de radio de tipo II y se caracterizan por abundancias elementales, estados de carga y temperaturas similares a las de la corona circundante. Estos eventos producen las mayores intensidades de partículas cerca de la Tierra.

Se cree que las SPE impulsivas implican la aceleración de partículas principalmente mediante procesos asociados con la reconexión magnética y las interacciones onda-partícula en las ubicaciones de las erupciones solares . Están asociadas con emisiones de erupciones de corta duración a bajas altitudes y ráfagas de radio de tipo III . Son menos intensas cerca de la Tierra que los eventos graduales. Se ha identificado una clase híbrida adicional que presenta características tanto de eventos graduales como impulsivos. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Los protones energéticos que se dirigen a las regiones polares colisionan con los componentes atmosféricos y liberan su energía mediante el proceso de ionización. La mayor parte de la energía se deposita en la región inferior extrema (región D) de la ionosfera (a unos 50-80  km de altitud). Esta zona es particularmente importante para las radiocomunicaciones ionosféricas, ya que es donde se produce la mayor parte de la absorción de la energía de la señal de radio. La ionización intensificada producida por los protones energéticos entrantes aumenta los niveles de absorción en la ionosfera inferior y puede llegar a bloquear por completo todas las radiocomunicaciones ionosféricas a través de las regiones polares. Estos eventos se conocen como eventos de absorción de la capa polar. Estos eventos comienzan y duran mientras la energía de los protones entrantes, aproximadamente superior a 10 MeV (millones de electronvoltios), supere las 10 pfu (unidades de flujo de partículas o partículas sr⁻¹ cm⁻² s⁻¹ ^{) a} altitudes de ^satélites geoestacionarios .   

Los eventos de absorción de la capa polar y el consiguiente apagón de radio HF plantean problemas únicos para la aviación comercial y militar. Las rutas que transitan por las regiones polares , especialmente por encima de los 82 grados de latitud norte, solo pueden depender de las comunicaciones por radio HF. Por lo tanto, si se producen o se prevén eventos de absorción de la capa polar, las aerolíneas comerciales deben desviar sus rutas para que las comunicaciones HF sigan siendo viables. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Los SPE extremadamente intensos capaces de producir protones energéticos con energías superiores a 200 MeV pueden aumentar las tasas de conteo de neutrones a nivel del suelo a través de efectos de radiación secundarios. Estos eventos raros se conocen como aumentos a nivel del suelo (GLE). ^{[ 8 ]} Actualmente, se conocen 77 eventos GLE. ^{[ 9 ]} El evento GLE más fuerte conocido se detectó el 23 de febrero de 1956. ^{[ 10 ]} Algunos eventos producen grandes cantidades de iones HZE, aunque su contribución a la radiación total es pequeña en comparación con el nivel de protones. ^{[ 11 ]}

Se cree que los eventos de partículas solares son responsables de los eventos de Miyake , que consisten en aumentos bruscos en la concentración de ciertos isótopos presentes en los anillos de los árboles. Estos eventos, descubiertos por el físico Fusa Miyake, han permitido datar varios eventos de partículas solares del pasado en años específicos.

Se han registrado aumentos en la radiación durante estos eventos en vuelos comerciales transpolares a gran altitud. En 2019, la Organización de Aviación Civil Internacional creó los Centros de Meteorología Espacial, que publican avisos sobre meteorología espacial relevantes para la navegación aérea internacional, describiendo los efectos de la meteorología espacial en la aviación y posibles medidas de mitigación. ^{[ 12 ]} Es mucho menos probable que los vuelos de aeronaves fuera de las regiones polares se vean afectados por los eventos de meteorología espacial.

Los astronautas que se encuentran fuera de la protección de la magnetosfera terrestre, como un astronauta en tránsito hacia la Luna o en su superficie, pueden experimentar una exposición significativa a la radiación de protones. Sin embargo, estos efectos pueden minimizarse si los astronautas se encuentran en una órbita terrestre baja y permanecen confinados a las regiones más protegidas de su nave espacial. Los niveles de radiación de protones en órbita terrestre baja aumentan con la inclinación orbital. Por lo tanto, cuanto más se acerque una nave espacial a las regiones polares, mayor será la exposición a la radiación de protones de alta energía.

Los protones energéticos de las EPE (Espectros de Energía Solar) pueden cargar eléctricamente las naves espaciales hasta niveles que dañan sus componentes electrónicos. También pueden provocar un funcionamiento errático de estos componentes. Por ejemplo, la memoria de estado sólido de las naves espaciales puede alterarse, lo que puede causar contaminación de datos o software y dar lugar a la ejecución de comandos inesperados (fantasma). Las tormentas de protones energéticos también reducen la eficiencia de los paneles solares diseñados para captar y convertir la luz solar en electricidad. Tras años de exposición a la actividad de protones energéticos del Sol, las naves espaciales pueden perder una cantidad considerable de energía eléctrica, lo que puede obligar a apagar instrumentos importantes.

Cuando los protones energéticos impactan contra los sensibles componentes electrónicos ópticos de las naves espaciales (como los sensores estelares y otras cámaras), se producen destellos en las imágenes capturadas. Este efecto puede ser tan pronunciado que, durante eventos extremos, resulta imposible obtener imágenes de calidad del Sol o las estrellas. Esto puede provocar que las naves espaciales pierdan su orientación, lo cual es fundamental para que los controladores terrestres mantengan el control.