Investigadores del Instituto Astrofísico de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) han participado en un estudio internacional que ha descubierto ondas magnéticas en manchas solares con un flujo de energía tan elevado que podrían mantener la atmósfera solar a millones de grados. El hallazgo agrega una nueva pieza faltante al rompecabezas de por qué las capas externas del Sol son más calientes que su superficie a pesar de estar más lejos de la fuente de calor. Los resultados se publican en la revista Nature Astronomy.
El Sol brilla gracias a la fusión nuclear del hidrógeno en su núcleo, donde la temperatura alcanza los 16.000.000 °C. En la superficie visible (o fotosfera) del Sol, la temperatura desciende hasta unos 5.000 °C. Es intuitivo que el gas de hidrógeno más lejos de su núcleo es más frío. Sin embargo, la corona solar, que está más alejada del núcleo que la fotosfera, alcanza temperaturas de millones de grados. Ninguna teoría ha sido capaz de explicar esta paradoja, conocida como el problema del calentamiento coronal, que ha desafiado a la comunidad científica durante un siglo.
Telescopio solar Goode
Utilizando el Telescopio Solar Goode de 1,6 m del Observatorio Solar Big Bear, un equipo científico internacional detectó oscilaciones en elementos oscuros de una gran mancha solar, que es la estructura más fría del Sol. Estos oscurecimientos son fibrillas de plasma alineadas con un fuerte campo magnético de alta intensidad en la mancha solar.
“Estos filamentos oscilan transversalmente, lo que significa que es una onda magnetohidrodinámica transversal (MHD) y que son capaces de arrastrar las líneas del campo magnético para que se muevan lateralmente”, explica Yuan Ding, investigador del Instituto de Tecnología de Harbin (China) que ha dirigido la investigación. “Esto implica que las oscilaciones de las fibrillas podrían proporcionar un flujo de energía muy alto”, agrega.
El equipo científico ha desarrollado un modelo matemático de las ondas transversales rápidas en las manchas solares y ha calculado que el flujo de energía es entre 1.000 y 10.000 veces mayor que la energía liberada en el plasma de la región activa, lo que sería suficiente. para mantener la atmósfera del Sol a millones de grados de temperatura.
---parámetros del plasma
“En el estudio se estimaron los parámetros del plasma aplicando a las observaciones un código de inversión desarrollado en el IAC”, destaca Juan Trelles, coautor del artículo e investigador del IAC y la ULL. De estas dos instituciones científicas también han participado los investigadores Carlos Quintero y Basilio Ruiz.
Además de este resultado científico, el estudio se acompaña de datos de alta resolución espacial de la zona más oscura de la mancha solar o umbra, así como de la dinámica de ondas de alta energía en sus fibrillas de plasma. Por lo tanto, la investigación proporciona una visión sin precedentes de la región de plasma fuertemente magnetizada del Sol y desempeña un papel principal en la resolución del problema del calentamiento coronal.
La comunidad de física solar tiene previsto seguir investigando con los telescopios solares de última generación que estarán disponibles en los próximos años, como el Telescopio Solar Europeo (EST), cuya instalación está prevista en el Observatorio del Roque de los Muchachos en Los Palmera.
Referencia:
Yuan D. et al. ‘Oscilaciones transversales y una fuente de energía en una mancha solar fuertemente magnetizada’. ‘Astronomía de la naturaleza’ (2023)
