Encuentran explicación a los misteriosos vacíos oscuros del Sol

Los astrónomos han presentado una nueva explicación para los misteriosos vacíos oscuros en forma de dedos que se observan en algunas erupciones solares.

Un equipo de astrofísicos liderados por Chengcai Shen del Centro Harvard-Smithsonian (CfA) están proponiendo una nueva explicación para los flujos descendentes. Actualmente se les conocen como flujos descendentes supra-arcade. A diferencia de las llamaradas típicas que alejan la energía de nuestra estrella, esta llamarada solar también exhibió un flujo descendente de materia. Como si el material volviera a caer sobre el Sol. Los científicos han sugerido que las corrientes descendentes oscuras son una señal de que estos campos magnéticos interrumpidos «regresan» al Sol después de una erupción solar. La mayoría de las corrientes descendentes observadas son demasiado lentas para encajar en el modelo clásico de reconexión magnética. Los investigadores continuarán estudiando estos eventos y otros fenómenos solares utilizando simulaciones en 3D creadas a partir de observaciones del mundo real para comprender mejor cómo ocurre la reconexión magnética en la superficie del Sol.

En un artículo publicado en Astronomía Natural, los astrónomos han presentado una nueva explicación para los misteriosos vacíos oscuros que se mueven hacia abajo en forma de dedos que se observan en algunas erupciones solares.

Fue en enero de 1999,  cuando observaron por primera vez un extraño movimiento de materia dentro de una llamarada solar y desde entonces los han investigado hasta dar con una explicación a este fenómeno solar.

El equipo de astrofísicos liderados por Chengcai Shen del Centro Harvard-Smithsonian (CfA) están proponiendo una nueva explicación para los flujos descendentes. Actualmente se les conocen como flujos descendentes supra-arcade (SAD).

A diferencia de las llamaradas típicas que alejan la energía de nuestra estrella, esta llamarada solar también exhibió un flujo descendente de materia. Como si el material volviera a caer sobre el Sol. Al describir lo que vieron como «vacíos oscuros que se mueven hacia abajo», los astrónomos se preguntaron qué estaban observando exactamente.

"Queríamos saber cómo se producen estas estructuras -apunta en un comunicado el autor principal y astrónomo del CfA, Chengcai Shen, que describe las estructuras como 'rasgos oscuros en forma de dedo'-. ¿Qué las impulsa y están realmente ligadas a la reconexión magnética?". Shen describe las estructuras como «características oscuras en forma de dedos» en su estudio. La reconexión magnética ocurre cuando las líneas del campo magnético se rompen, liberando una radiación extremadamente poderosa y de movimiento rápido, luego se reconstruyen. “Es como estirar una banda elástica y cortarla por la mitad. Está estresada y estirada, por lo que va a regresar con fuerza”. indico en el comunicado.

"El Sol tiene muchos campos magnéticos que apuntan en diferentes direcciones”, explica la coautora del estudio Kathy Reeves del CfA. “Eventualmente, algunos campos magnéticos convergen hasta tal punto que se realinean y liberan mucha energía en forma de llamarada solar", agregó.

Para estas observaciones han tomado en cuenta los ciclos solares que son los periodos en los que se registra una mayor o menor actividad en nuestra estrella y se aprecian o se dejan de ver las manchas. Una de las incógnitas que más ha inquietado desde que se descubrieron es por qué, pese a que los ciclos pueden ser más o menos intensos, siempre siguen un patrón que suele tardar 22 años.

"Un ciclo solar es entonces ese lapso de tiempo en el que estas manchas van de un mínimo a un máximo o de un máximo a un mínimo", estos ciclos son muy importantes por la forma en que afectan la vida humana en el planeta, principalmente para los modernos sistemas de tecnologías y comunicaciones. Como consecuencia de la actividad en la estrella se producen también las tormentas solares, que en algunos casos viajan millones de kilómetros en el espacio hasta llegar a la Tierra.

En cuanto a las observaciones de los “dedos” solares, los científicos han sugerido que las corrientes descendentes oscuras son una señal de que estos campos magnéticos interrumpidos «regresan» al Sol después de una erupción solar. La mayoría de las corrientes descendentes observadas son demasiado lentas para encajar en el modelo clásico de reconexión magnética. Según Reeves, las corrientes hacia abajo deberían ser mucho más rápidas. Resulta que los mencionados SAD requiere otra explicación. Por ello el equipo analizó imágenes de corriente descendente del Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA.

Los científicos del laboratorio espacial toman fotografías del Sol cada 12 segundos en siete longitudes de onda diferentes. Esto les permite medir los cambios en la atmósfera de nuestra estrella. Luego, los astrónomos realizaron simulaciones en 3D de erupciones solares y las compararon con estas observaciones. Los resultados mostraron que la mayoría de los SAD en realidad no son generados por reconexión magnética. Más bien se forman en un medio turbulento y son el resultado de la interacción de dos sustancias con diferente densidad.

Reeves comenta que los científicos esencialmente están viendo lo que sucede cuando el agua y el aceite se mezclan. Los dos líquidos con diferentes densidades son inestables y terminan separándose. «Estos vacíos oscuros en forma de dedos son en realidad áreas donde no hay plasma. La densidad [de la materia] allí es mucho más baja que en el plasma circundante», explica la astrónoma.

Los investigadores continuarán estudiando estos eventos y otros fenómenos solares utilizando simulaciones en 3D creadas a partir de observaciones del mundo real para comprender mejor cómo ocurre la reconexión magnética en la superficie del Sol. Entender las llamaradas solares y las erupciones de plasma, nos permitirá desarrollar herramientas más precisas para predecir el clima espacial y minimizar sus efectos.

 

Fuente: https://www.nature.com/articles/s41550-021-01570-2

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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