El viento solar representa un flujo constante de partículas cargadas que emanan desde la superficie del Sol, expandiéndose a través del sistema solar y dando forma a una vasta burbuja conocida como la heliosfera. Entre los fenómenos que causan variaciones en este viento destaca la presencia de agujeros coronales, regiones en la atmósfera solar donde el campo magnético se abre permitiendo que partículas ionizadas escapen con mayor velocidad. Estas corrientes de viento solar de alta velocidad (HSS, por sus siglas en inglés) son cruciales para entender la dinámica del viento solar y su impacto sobre la Tierra y otras partes del sistema solar. Sin embargo, la relación precisa entre las propiedades y posiciones de los agujeros coronales y el comportamiento resultante del viento solar ha presentado desafíos importantes para los científicos a la hora de predecir con exactitud las variaciones en la velocidad y la intensidad del viento solar. La complejidad radica tanto en la naturaleza dinámica y estructurada de estos flujos como en las limitaciones observacionales que restringen las previsiones a una perspectiva lineal y limitada, usualmente desde el punto Lagrangiano L1, situado entre la Tierra y el Sol.
Este punto brinda datos en tiempo real sobre el viento solar que se acerca, pero ofrece también un margen de maniobra limitado para anticipar perturbaciones con antelación significativa, dado que los flujos y estructuras solares pueden evolucionar durante su tránsito. En este contexto surge la visión innovadora de utilizar una configuración observacional denominada L5-L1, basada en la información obtenida desde dos puntos Lagrangianos importantes: L5, localizado aproximadamente a 60 grados detrás de la Tierra en su órbita alrededor del Sol, y L1, entre el Sol y nuestro planeta. Esta perspectiva advierte un avance sustancial, dado que la posición L5 permite observar con mayor anticipación la rotación de los agujeros coronales y el desarrollo de las corrientes de viento antes de que impacten la Tierra. La comparación y análisis simultáneo de datos desde ambos puntos puede ayudar a refinar predicciones y a reducir incertidumbres causadas por las distancias, posiciones relativas y evolución solar. Investigaciones recientes que simulan el flujo solar entre estos puntos han revelado que la latitud de los agujeros coronales, particularmente los más pequeños, y el ángulo heliográfico central de la imagen solar — conocido como el ángulo B0 — juegan un rol fundamental en determinar las discrepancias observadas en las velocidades del viento solar.
El ángulo B0 representa la latitud heliográfica aparente del centro solar y varía con el tiempo debido a la inclinación del eje solar respecto a la línea Tierra-Sol. Cuando se combina con la latitud del agujero coronal, esta variable puede explicar por qué la velocidad medida en L5 puede ser significativamente distinta de la observada en L1. Para llevar a cabo estas simulaciones, se han empleado datos históricos recolectados por las sondas espaciales STEREO-A y STEREO-B, junto con observaciones terrestres, abarcando años críticos en el ciclo solar. La metodología incluye la identificación y caracterización de agujeros coronales a través del análisis de imágenes en el ultravioleta extremo (EUV), segmentando las regiones oscuras para determinar su área y posición central. Se define también una ventana temporal fija para asociar picos en el área de agujeros coronales con aumentos en la velocidad del viento solar que llegan días después, considerando el tiempo requerido para que las partículas recorran la distancia hasta los puntos de observación.
Además, se eliminan de los análisis los períodos afectados por eyecciones de masa coronal para aislar el efecto específico de las corrientes rápidas proveniente de los agujeros coronales. Los resultados obtenidos muestran que el desplazamiento temporal ajustado, que contempla no solo el ángulo de separación longitudinal sino también la distancia variable de cada punto Lagrangiano al Sol, permite predecir con mayor precisión cuándo se espera que una corriente rápida observada en L5 llegue a L1. Esta mejora en la anticipación es crucial, con tiempos de adelanto que oscilan entre tres y casi siete días. Sin embargo, incluso con estas mejoras, las predicciones iniciales de la velocidad del viento solar tienden a sobreestimarse o subestimarse en algunos casos. Estos errores se atribuyen principalmente a la interacción compleja entre la geometría solar, la latitud de los agujeros coronales, y el ángulo B0, que afecta la región por la cual la corriente rápida impacta o si es desviada antes de alcanzar la línea Tierra-Sol.
Al analizar casos particulares, se pudo observar que agujeros coronales ubicados a latitudes elevadas y con áreas pequeñas muestran variaciones significativas en la velocidad del viento solar medida en L1 comparado con L5, especialmente cuando el ángulo B0 difiere considerablemente entre ambos puntos. Por otro lado, agujeros coronales grandes tienden a generar corrientes de viento más homogéneas y estables, causando menos discrepancias. Un indicador predictivo derivado de la combinación de la latitud del agujero coronal y la diferencia de ángulos B0 en L5 y L1 fue desarrollado para anticipar si la velocidad solar experimentará un aumento o disminución al desplazarse. Este indicador mostró una alta correlación con las diferencias observadas en las velocidades, permitiendo corregir sistemáticamente las predicciones iniciales y mejorar su precisión. La aplicación de este modelo ajustado redujo considerablemente el error cuadrático medio en las predicciones de velocidad, aumentando además la correlación con los datos reales, lo que potencia la fiabilidad de los pronósticos y extiende su ventana temporal útil.
Estos avances son especialmente relevantes para futuras misiones espaciales que posicionarán observatorios en L5, como la misión Vigil propuesta por la Agencia Espacial Europea (ESA), que contará con instrumentos dedicados a la detección y análisis de agujeros coronales y corrientes solares. La incorporación de estos datos permitirá complementar y mejorar aún más la monitorización y proyección del clima espacial. La importancia de conocer con mayor certeza el comportamiento del viento solar reside en sus efectos directos sobre la Tierra y sus tecnologías. Las corrientes rápidas del viento solar, aunque no desencadenan las tormentas geomagnéticas más intensas, sí son responsables de numerosos eventos geomagnéticos de medianas proporciones, que afectan las redes eléctricas, los sistemas de comunicación y la navegación vía satélite. Mejorar su predicción contribuye a mitigar estos impactos y a optimizar las estrategias de protección y respuesta.
