Cuando una eyección de masa coronal (CME) golpea una nave espacial, ¿de qué dirección vendrán las partículas?

Durante mucho tiempo he asumido que cuando una CME (también conocida como eyección de masa solar, SME) golpea una nave espacial, sus partículas vendrán en línea recta desde el Sol. Recientemente aprendí que no es tan directo, y muchos modelos asumen un modelo isotrópico, lo que significa que las partículas vienen de todas las direcciones al mismo tiempo.

Aunque las líneas del campo magnético del Sol doblan las trayectorias de las partículas, una distribución puramente isotrópica parece extraña. ¿Es suficiente el blindaje direccional para la protección CME de una nave espacial en el espacio interplanetario?

No olvide que el sol gira (rápido), por lo que el SME conservará ese componente de velocidad
Hay naves espaciales en Sun-Earth L1 que se han justificado (en parte) por su capacidad para ser sistemas de alerta temprana. ¿Detectarían un estallido repentino de protones antes de que llegaran a la Tierra? Por ejemplo , debido a que las partículas solares alcanzan L1 aproximadamente una hora antes que la Tierra, PlasMag puede proporcionar una advertencia de 15 a 60 minutos antes de una eyección de masa coronal (CME). Creo que para los protones y otros núcleos en una CME, la dirección debería ser aproximadamente desde el Sol. Para los electrones de peso ligero, podría ser una historia diferente.
Realmente me gustaría saber de qué fuente aprendiste que las partículas vienen de todas las direcciones al mismo tiempo. Esto podría ser así dentro de la corona, pero no puedo imaginar que este sea el caso a la distancia de Mercurio, por ejemplo. ¿Piensas en un rayo de plasma, con un diámetro de millones de km, extendiéndose luego de millones de km en una dirección parcial?
Comenzó a partir de un comentario que vi en un sitio web diferente. He tenido dificultades para obtener algo remotamente confiable, pero por lo que puedo decir, será un impacto amplio, pero aún muy direccional. Hay una gran cantidad de pequeños fragmentos y piezas de papel que hacen referencia a la supuesta distribución isotrópica de partículas, pero no hay una gran fuente que haya encontrado que muestre las cosas de una forma u otra.
@uhoh Lo siento, ¡pensé que las mentes inquisitivas quieren saber! :)

Respuestas (2)

Una sola CME impactará una nave espacial desde una sola dirección, pero esa dirección podría no ser directamente desde el sol porque una CME puede zigzaguear en el camino. Entonces, a menos que pueda saber de antemano de qué dirección viene, un escudo lo suficientemente grande como para bloquear la radiación solar directa no será suficiente.

Sin embargo, cuanto más lejos esté la nave espacial del sol, más pequeño (y más delgado) será el escudo con el que probablemente pueda salirse con la suya: esfera completa, hemisferio, disco pequeño.

El artículo más técnico de 2010 en Nature que hace referencia a la Propagación de una eyección de masa coronal dirigida por la Tierra en tres dimensiones (también en ArXiv ) habla sobre velocidades y desviaciones no radiales basadas en modelos y observaciones del par de naves espaciales STEREO, y usa matemáticas que son mas alla de mi. Mi conclusión es que el clima espacial es complicado, al igual que el clima atmosférico o el clima de Marte.

Figura 2 del papel

Acabo de preguntar ¿Por qué las CME "zig-zag" en su camino a la Tierra? ¡Veamos si podemos llegar al fondo de esto!

Las partículas que vienen de todas las direcciones al mismo tiempo solo pueden ocurrir dentro de un área de gas o plasma, la corona en este caso, con una densidad determinada.

A cierta distancia fuera de la corona, la densidad se ha vuelto tan baja que las partículas del plasma ya no rebotan entre sí para cambiar de dirección y, por lo tanto, para un punto fuera de esa área mayor de plasma alrededor de la corona, las partículas solo pueden venir. de la dirección de esa zona.

A la distancia de Mercurio del Sol, la densidad del plasma será ciertamente tan baja que no se producirá ningún rebote entre partículas, por lo que para las naves espaciales interplanetarias, el plasma ciertamente provendrá de una dirección, es decir, la dirección del Sol.

Cuando una eyección de masa coronal (CME) golpea una nave espacial, ¿de qué dirección vendrán las partículas?
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