¿Cuál es el ciclo de vida de una CME tras su expulsión? Todos los relatos que he visto se centran en los impactos en la Tierra, pero no sugieren cómo evoluciona en el tiempo a medida que se aleja del Sol. ¿Se expande o sus estructuras electromagnéticas le proporcionan algún tipo de integridad estructural? Mi prejuicio es que el plasma se enfriaría en el espacio y se convertiría en hidrógeno y helio.
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
¿Las eyecciones de masa coronal se disipan o decaen con el tiempo?
La respuesta corta es sí.
La respuesta más larga es que eyecciones de masa coronal (CME) se expanden casi tan rápido como se propagan, de modo que cuando llegan a la Tierra son casi una unidad astronómica (UA) en tamaño. Las CMEs rápidas generan choques, por lo que el nube/obstáculo magnético de la CME actúa como pistón de choque (hay una lista completa de obstáculos magnéticos en https://wind.nasa.gov/ICMEindex.php ). A medida que se propagan, también sufren algo llamado carga masiva - la forma de globo de la CME se distorsiona en las regiones donde su onda expansiva necesita calentar y desacelerar más plasma .
El público puede solicitar modelos de CME en el sitio web de la NASA Centro Comunitario Coordinado de Modelado (CCMC) en el Centro de Vuelo Espacial Goddard. Los resultados pueden incluir películas de la propagación de estos fenómenos. No recuerdo de antemano hasta qué distancia radial llegarán las simulaciones, pero sé que ese grupo ha examinado la evolución hacia el exterior heliosfera .
También hay algunas buenas visualizaciones producidas por el Estudio de Visualización Científica (SVS) en Goddard, por ejemplo, hay un buen ejemplo de un evento que golpeó a Marte en https://svs.gsfc.nasa.gov/4058 .
¿Cuál es el ciclo de vida de una CME tras su expulsión?
Una CME tarda entre 18 horas y 4 días en llegar a la Tierra, es decir, a 1 UA. Por lo tanto, si no tenemos en cuenta la desaceleración, tarda entre 75 y 400 días en llegar a 100 UA.
Si definimos el borde delantero del choque como nuestro punto de referencia, los estudios de varias naves han demostrado que sí se desaceleran a medida que se propagan hacia el exterior. Esto es de esperar, ya que para que las ondas de choque existan necesitan disipar energía (por ejemplo, véase https://physics.stackexchange.com/a/306184/59023 ).
Como dije en https://physics.stackexchange.com/a/139436/59023 , https://physics.stackexchange.com/a/210097/59023 Las ondas de choque en el espacio no tienen colisiones, sino que se basan en mecanismos distintos a colisiones de partículas binarias para convertir la energía cinética del flujo masivo incidente en otras formas (por ejemplo, calor). Uno de los mecanismos es la reflexión y aceleración de las partículas. Este proceso quita energía/momento al pistón, con lo que se desacelera toda la estructura.
Mi prejuicio es que el plasma se enfriaría en el espacio y se convertiría en hidrógeno y helio.
El plasma de la heliosfera permanece casi totalmente ionizado hasta el choque de terminación, pero se enfría. Curiosamente, no se enfría adiabáticamente como cabría esperar de un gas en expansión. ¿Por qué el viento solar sigue siendo más caliente de lo esperado mientras se expande es una de las muchas grandes cuestiones abiertas en la física del plasma espacial.
Por otra parte, la temperatura dentro de las nubes magnéticas es, por término medio, mucho más baja que la del viento solar ambiente.
¿Se expande, o sus estructuras electromagnéticas proporcionan alguna forma de integridad estructural?
Sí, las CME se expanden a medida que se propagan, como ya he dicho.
