Prediction of the occurrence of flares in the solar cycle 24 from the evolution of magnetic polarity barycenters in active regions

Abstract

Solar bipolar active regions and the processes that occur in them have been studied and analyzed for decades, generating many types of models and characterizations for the occurrence of different eruptive events that take place in the solar photosphere. Within these regions, the most characteristic explosive events are solar flares, which are big bursts of energy release, that depending on its magnitude, can represent negative effects on Earth and the technology developed by humans. For this reason, over the years, scientists have tried to predict the occurrence of these events. This work main target is the construction of a model that allows predicting the occurrence of solar flares, analyzing variables of importance in bipolar active regions such as their longitudinal magnetic field, areas of their umbra and the distance between the barycenters of the sunspots involved with opposite polarities. Variations on these parameters have demonstrated to be relevant for the occurrence of flaring events. Data processing is applied on HMI/SHARPs magnetograms and the method of the Weighted Horizontal Magnetic Gradient is used, finding a temporal relationship between the maximum of this variable and the moment of the occurrence of the flare, in a sample of 102 active regions of different GOES class.

Las regiones activas bipolares solares y los procesos que ocurren en ellas han sido estudiados y analizados durante décadas, generando muchos tipos de modelos y caracterizaciones para la ocurrencia de diferentes eventos eruptivos que tienen lugar en la fotosfera solar. Dentro de estas regiones, los eventos explosivos más característicos son las fulguraciones solares, que son grandes ráfagas de liberación de energía, que dependiendo de su magnitud, pueden representar efectos negativos sobre la Tierra y la tecnología desarrollada por los humanos. Por esta razón, a lo largo de los años, los científicos han tratado de predecir la ocurrencia de estos eventos. El objetivo principal de este trabajo es la construcción de un modelo que permita predecir la ocurrencia de fulguraciones solares, analizando variables de importancia en regiones activas bipolares como su campo magnético longitudinal, áreas de su umbra y la distancia entre los baricentros de las manchas solares involucradas de polaridad opuesta. Las variaciones de estos parámetros han demostrado ser relevantes para la ocurrencia de estos eventos eruptivos. Se aplica procesamiento de datos sobre magnetogramas HMI/SHARPs y se utiliza el método del Gradiente Magnético Horizontal Ponderado, encontrando una relación temporal entre el máximo de esta variable y el momento de la ocurrencia de la fulguración, en una muestra de 102 regiones activas de diferente clase GOES. (Texto tomado de la fuente).