El viento solar distorsiona el mapa de los rayos cósmicos exprés

Original: "Addressing the Impact of Solar Modulation Systematic Uncertainties on Cosmic-Ray Propagation Models"
arXiv:2602.17759 · 2026-02-19 · CC BY 4.0 · 1 min
La actividad solar altera las mediciones de los rayos cósmicos en un 10–15%.

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Los rayos cósmicos son partículas cargadas que llegan hasta nosotros desde lejanas explosiones estelares. Pero antes de entrar en el detector, atraviesan la burbuja del viento solar. El Sol respira: unas veces infla esa burbuja y otras la contrae. Las partículas tienen que abrirse paso a través de un campo magnético cambiante, como un nadador contra una corriente que ora se intensifica, ora se debilita.

Los científicos tomaron los datos del detector AMS-02 en la Estación Espacial Internacional durante un ciclo completo de actividad solar de 11 años. Comprobaron hasta qué punto distintos modelos describen cómo el Sol distorsiona el flujo de partículas. El modelo simple —como un mapa de corrientes sin tener en cuenta los umbrales— solo funcionaba en los años tranquilos y únicamente para núcleos con carga positiva. Para los antiprotones fallaba en cualquier momento.

El ciclo solar dura 11 años, pero el campo magnético del Sol se invierte cada 22 años. Las partículas con distinta carga se comportan de manera diferente en estos períodos.

Los errores se acumulan: al final, los científicos obtienen un mapa de rayos cósmicos con un desplazamiento del 10–15%. Es como medir la profundidad de un río sin saber que el nivel del agua cambia según la estación. Para ver el panorama real se necesitan observaciones que abarquen un ciclo completo de 22 años; así se podrá separar la respiración del Sol de las fuentes lejanas.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.17759

We perform a comprehensive analysis of cosmic-ray propagation using the time-dependent AMS-02 flux measurements covering a full solar cycle, with particular emphasis on the role of solar modulation. We fit two representative Galactic propagation scenarios, convection- and re-acceleration-dominated models, in combination with three solar modulation prescriptions: the standard force-field approximation, an extended force-field model with a rigidity break, and the heliospheric propagation code $$\texttt{HelMod}$$. The inclusion of time-resolved antiproton data provides a unique probe of charge-sign-dependent modulation effects and low-energy systematics. We find that the force-field approximation can describe positively charged nuclei reasonably well outside the solar maximum in convection-dominated models, but fails during periods of high solar activity and for antiprotons at all times. In re-acceleration scenarios, strong degeneracies between solar modulation and low-energy propagation lead to unphysical results when simple modulation models are employed. Across all models, we identify systematic uncertainties of order 10-15% in the reconstructed local interstellar spectra and propagation parameters, driven by limitations in current solar modulation modelling. Compared to the percent level error of current measurements, these uncertainties significantly limit the precision of cosmic-ray studies. Future time-dependent measurements spanning a full 22-year solar cycle will be crucial to reduce these uncertainties.

Los antiprotones son visitantes raros: hay un millón de veces menos que los protones ordinarios, pero son precisamente ellos los que son sensibles a la dirección del campo magnético solar.

Científicos
Ludwig BoltzmannEnrico FermiCecilia Payne-GaposchkinErnest RutherfordJoseph von FraunhoferFred Lawrence Whipple
Conceptos
ciclo solar clima espacial orbitador solar