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El misterio sobre el calor extremo de la corona del Sol podría estar resuelto

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Uno de los mayores misterios que rodean al Sol es la elevada temperatura de su corona. Resulta extraño que su atmósfera esté a millones de grados más caliente que las capas que se encuentran debajo de él.

Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Colorado puede haber resuelto la incógnita al detectar, por primera vez, el ciclo completo de una 'nanoflare', o minillamarada solar. El astrofísico estadounidense Eugene Parker ya propuso alrededor de 1970 esta teoría de las nanollamaradas, unas pequeñas erupciones en el Sol 1.000 millones de veces menos potentes que las erupciones normales, para explicar el calentamiento coronal.

Hasta la fecha, la tecnología humana no había podido captarlas para probar su existencia, porque “son extremadamente difíciles de observar”, explica Shah Bahauddin, profesor de investigación en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado, y autor principal del estudio. “Sabemos, gracias a la teoría, lo que debemos buscar: qué ‘huella dactilar’ dejaría una nanollamarada. Pero hasta ahora no hemos tenido la tecnología necesaria”, añade. Sin embargo, el reciente estudio publicado en Nature Astronomy, ha arrojado luz al asunto. “Nadie lo sabe realmente, porque nadie lo ha visto antes. Es una suposición bien fundamentada”.

Dos condiciones para las nanollamaradas

Para determinar que se trata de una nanollamarada, deben darse dos condicionantes. Por un lado, igual que las llamaradas habituales, se enciende por reconexión magnética, que se activa cuando las líneas del campo magnético se realinean explosivamente, en una especia de “latigazos” magnéticos solares, provocando un aumento brusco de la temperatura. “Es como juntar dos cubitos de hielo y que de repente la temperatura suba a 1.000 grados Fahrenheit”, compara Bahauddin.

En segundo lugar, las nanollamaradas deben calentar la corona, que podría estar situada a miles de kilómetros del lugar donde se produce la explosión. En este caso aparece el problema para distinguirlas, pues muchas otras erupciones solares solo calientan su entorno inmediato. “Hay que examinar si la energía de una ‘nanoflare’ puede disiparse en la corona. Si la energía va a otra parte, eso no resuelve el problema del calentamiento coronal”.

Bucles pequeños y brillantes

Cuando comenzó a investigar, Bahauddin no se planteó buscar estas nanollamaradas, sino que solo quería analizar unos pequeños y brillantes bucles de unos 100 kilómetros de diámetro que había visto parpadear en la capa que se encuentra justo debajo de la corona solar. “Pensé que tal vez los bucles hicieron que la atmósfera circundante fuera un poco más caliente. Nunca pensé que producirían tanta energía como para impulsar el plasma caliente a la corona y calentarlo”, asegura. Pero quedó sorprendido al ampliar las imágenes tomadas por el Espectrógrafo de Imágenes de la Región de la Interfaz de la NASA.

Primero, observó que estos bucles eran millones de grados más calientes que su entorno y que este calor estaba distribuido de una manera nunca vista, ya que los elementos más pesados, como el silicio, eran más calientes y tenían más energía que los ligeros, como el oxígeno. “Si empuja una pelota que es muy liviana por el suelo, debería rodar más lejos que una pelota pesada. Sin embargo, en nuestro caso, los elementos más pesados se disparaban a unos 100 km por segundo, mientras que los más ligeros estaban casi a cero. Eso fue completamente contradictorio”, detalla.

Este hallazgo le hizo plantear una teoría diferente a la inicial: que solo podría producir ese efecto un fenómeno de reconexión magnética, la misma fuerza que impulsa las erupciones solares. A medida que las líneas del campo magnético se retuercen y se vuelven a alinear, crean una breve corriente eléctrica que acelera los iones recién liberados: “Es como si todos en una habitación intentaran correr al mismo tiempo. Empiezan a chocar entre sí y se produce un gran lío”. Aplicado a la realidad, los iones de silicio más masivos se abrieron paso a través del caos, absorbiendo la energía del campo eléctrico, mientras que los iones de oxígeno, más ligeros, no podían hacer eso y se detuvieron en seco después de cada colisión.

Otra cuestión relacionada con los bucles era si su calor podía alcanzar la corona solar. A través del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, los científicos observaron las regiones cercanas a las iluminaciones poco después de su aparición. “Ahí estaba, solo un retraso de 20 segundos. Vimos el brillo, y luego vimos de repente que la corona se sobrecalentaba a temperaturas de varios millones de grados. El SDO nos dio esta información importante: sí, este hecho está aumentando la temperatura, transfiriendo energía a la corona”, revela Bahauddin. El equipo logró documentar diez casos de bucles brillantes que generaron efectos similares en la corona y, aunque todo parece indicar que se trata de minillamaradas solares, aún no se ha podido confirmar esta teoría.

Siguiente paso

Los resultados del estudio aclaran muchos aspectos del misterio que los científicos llevan años tratando de descifrar, aunque todavía no resuelven completamente el enigma.

Lo siguiente que tienen que demostrar los investigadores es demostrar que estos brillos ocurren con suficiente frecuencia en todo el Sol como para explicar el calor extremo de la corona. “Por ahora, hemos demostrado cómo una estructura fría y que está debajo de la corona puede suministrar plasma supercaliente a la parte superior. Para mí, eso es lo más hermoso de todo esto”, concluye el astrofísico.


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