Corona solar durante el eclipse total del 2 de julio de 2019, observado desde La Silla, Chile

Universidad de Santiago de Chile — Departamento de Física

Heliofísica y Clima Espacial

Estudiamos la magnetosfera terrestre, los cinturones de radiación y el acoplamiento viento solar-magnetosfera utilizando datos satelitales y observaciones desde tierra. Nuestro grupo desarrolla herramientas de machine learning para la predicción de clima espacial y participa en el desarrollo de una plataforma piloto de monitoreo de clima espacial para Chile.

Crédito: ESA/CESAR

Investigación

Líneas de investigación

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Ilustración esquemática: la Tierra, líneas de campo dipolar y los cinturones de radiación interno y externo

Física espacial

Dinámica de los cinturones de radiación

Energización, transporte y decaimiento de electrones relativistas en los cinturones de Van Allen. Eventos de aumento y dropout durante tormentas geomagnéticas. Formación y evolución de cinturones remanentes ultrarelativistas. Procesos adiabáticos y no adiabáticos en el cinturón externo.

Ilustración esquemática: línea de campo magnético oscilando y un tren de ondas ULF

Física espacial

Ondas ULF y turbulencia magnetosférica

Rol de ondas ULF electromagnéticas en la dinámica de partículas atrapadas. Turbulencia en la magnetosfera y balance de presión total durante tormentas y subtormentas. Coeficientes de difusión turbulenta en la lámina de plasma. Interacción onda-partícula.

Ilustración esquemática: red neuronal y serie de tiempo con un pronóstico y su banda de incertidumbre

Ciencia de datos

Predicción de clima espacial con ML

Predicción de perturbaciones magnéticas en tierra y corrientes inducidas geomagnéticamente (GIC). Pronóstico probabilístico con deep learning (LSTM, CNN). Explicabilidad de modelos ML para operaciones de clima espacial. Ubicación de la plasmapausa con machine learning.

Ilustración esquemática: viento solar desviado por el choque de proa y la magnetopausa terrestre

Física espacial

Acoplamiento viento solar — magnetosfera

Efectos de la presión dinámica del viento solar en la turbulencia magnetosférica. Transientes del foreshock y perturbaciones magnetosféricas. Sistemas de plasma en expansión: viento solar y estelar. Invariantes adiabáticos y mecanismos no adiabáticos en la expansión del viento solar.

Proyectos

Proyectos activos

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Ilustración esquemática de un pronóstico con red neuronal

FONDEF IDEA I+D 2025 · FONDEF/ANID

Plataforma Chilena de Clima Espacial

Plataforma piloto para el monitoreo en tiempo real del clima espacial y alertas tempranas en Chile, con modelos predictivos basados en deep learning. Proyecto liderado por la Universidad Adventista de Chile, con USACH como institución asociada.

  • Monitoreo en tiempo real
  • Predicción DL
  • Riesgo GIC

Director: M. Bravo (Universidad Adventista de Chile) · Investigador principal (USACH): Dr. Victor Pinto · 2025-2027

Ilustración esquemática de una onda ULF en la magnetosfera

FONDECYT Iniciación 2025 · ANID

Ondas ULF y partículas atrapadas

El rol de ondas ULF electromagnéticas en la dinámica de partículas cargadas atrapadas en los cinturones de radiación de la Tierra.

  • Van Allen Probes
  • THEMIS
  • GOES

PI: Dr. Victor Pinto · 2025-2028

Ilustración esquemática del viento solar interactuando con la magnetosfera

FONDECYT Regular 2025 · ANID

Turbulencia y balance de presión en la magnetosfera

Turbulencia y balance de presión total en la magnetosfera dinámica interconectada durante tormentas y subtormentas.

  • Turbulencia magnetosférica
  • Balance de presión
  • Dinámica de tormentas

PI: Dra. Marina Stepanova · Co-I: Dr. Victor Pinto · 2025-2029

Equipo

Nuestro equipo

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Dr. Victor A. Pinto Abarzúa

Profesor Asistente
Departamento de Física, USACH · Subdirector de Docencia

Dra. Marina Stepanova

Profesora Titular
Departamento de Física, USACH

Dra. Bea Zenteno Quinteros

Investigadora postdoctoral (FONDECYT de Postdoctorado), USACH

Física de plasmas espaciales: ondas, inestabilidades y pérdida de electrones relativistas

Dra. Matilde Coello

Investigadora postdoctoral (DICYT Postdoctorado), USACH

Expansión, inestabilidades y termodinámica del viento solar joven

Dafhne Muñoz Reyes

Ingeniería en Astrofísica, USACH

Modelo ML para ubicación de la plasmapausa (Van Allen Probes)

Camila Peña Cifuentes

Ingeniería Física, USACH

Predicción de flujo de electrones relativistas con Deep Learning

Paula Reyes

Magíster en Ciencias, mención Física, U. de Chile (co-guía)

Tormentas geomagnéticas y su relación con las fases del ciclo solar

Publicaciones

Publicaciones recientes

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  1. 2026

    Comparative performance analysis of five magnetometers for geomagnetic monitoring

    Caro, G., Carrasco, E., Diaz Peña, J., Urra, B., Rojo, E., Castro, L., Bravo, M., Pinto, V., Stepanova, M., Godoy, A., Ovalle, E., Denardini, C.M., Su Chen, S.

    Sensors, 26, 4700 · DOI

  2. 2026

    The effect of expansion and instabilities in the thermodynamic regulation of the young solar wind plasma

    Coello-Guzmán, M., Pinto, V.A., Navarro, R.E., Moya, P.S.

    Astronomy & Astrophysics · en prensa

  3. 2026

    The role of auroral phenomena in the dynamics of the outer radiation belt during the 1 June 2013 geomagnetic storm

    Inostroza, A.M., Díaz Peña, J., Coello-Guzmán, M., Stepanova, M., Pinto, V.A., Navarro, R.E., Espinoza, J.M., Kolomiytseva, E.A., Antonova, E.E.

    JGR: Space Physics · DOI

  4. 2026

    On the effects of the solar wind structure in the global distribution of dBH/dt spikes during geomagnetic storms

    Marchezi, J.P., Keesee, A., Coughlan, M., Mukundan, R., Pinto, V., Da Silva, L.A., Alves, L.R., Connor, H., Hampton, D.

    JGR: Space Physics · DOI

  5. 2026

    Role of the solar wind dynamic pressure in the development of magnetospheric turbulence

    Stepanova, M., Pinto, V.A., Espinoza, C.M., Ovchinnikov, I.L., Antonova, E.E.

    Physica Scripta, 101, 095603 · DOI

Infraestructura

Infraestructura y datos

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Clúster de cómputo de alto rendimiento (HPC)

Plataforma de cómputo del Departamento de Física financiada por FONDEQUIP (2023) y dirigida por el Dr. Victor Pinto. Se usa para entrenar modelos de machine learning, procesar grandes volúmenes de datos satelitales y ejecutar simulaciones numéricas.

Plataforma piloto de clima espacial (FONDEF IDEA)

Proyecto liderado por la Universidad Adventista de Chile, con la USACH como institución asociada (2025-2027). Desarrolla un sistema piloto de monitoreo en tiempo real y alertas tempranas de clima espacial para Chile, con modelos de pronóstico basados en deep learning.

Magnetometría

Evaluación del desempeño de magnetómetros para monitoreo geomagnético, en colaboración con la Universidad Adventista de Chile, y análisis de datos de redes de magnetómetros en tierra para estudiar perturbaciones geomagnéticas y corrientes inducidas (GIC).

Contacto

Convocatoria abierta

Buscamos estudiantes de pregrado y magíster para trabajar en dinámica de electrones relativistas, predicción de tormentas geomagnéticas con deep learning, corrientes inducidas geomagnéticamente (GIC), procesamiento de datos satelitales y turbulencia magnetosférica. Si estudias física, astrofísica o carreras afines, escríbenos.

Estamos abiertos a colaboraciones, memorias, tesis y consultas de prensa sobre heliofísica y clima espacial.

Dr. Victor A. Pinto

Co-director del grupo

Departamento de Física, Universidad de Santiago de Chile