Astrofísica

Resuelto el misterio de los "dedos" del Sol

Son zonas oscuras creadas por diferencias en la densidad del plasma, que se generan durante las llamaradas solares

Resuelto el misterio de los "dedos" del Sol
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Pablo Javier Piacente

Los científicos han logrado explicar misteriosas figuras similares a dedos que aparecen en las erupciones solares, detectadas por primera vez en enero de 1999: se trataba en realidad de vacíos oscuros provocados por una ausencia de plasma. En esas áreas, la densidad es mucho más baja que en el plasma circundante, generando las extrañas estructuras.

Investigadores del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) han resuelto el enigma de las misteriosas estructuras en forma de dedos que se observan en algunas erupciones solares, y que fueron identificadas por primera vez en 1999. Según las conclusiones del nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Nature Astronomy, las figuras son áreas de oscuridad con forma alargada, que se crean a partir de diferencias en la densidad del plasma que se encuentra en el entorno solar. 

De acuerdo a una nota de prensa, se trata de una nueva explicación para los misteriosos vacíos oscuros: hasta el momento se habían vinculado únicamente con procesos de reconexión magnética que tienen lugar durante las llamaradas solares. Sin embargo, la nueva investigación ha comprobado que se generan en forma independiente y que intervienen otros fenómenos no identificados en estudios previos. 

Campos magnéticos rotos

En el Sol actúan una gran cantidad de campos magnéticos, que apuntan en múltiples direcciones. En determinadas ocasiones, estos campos magnéticos se acoplan hasta llegar a reconfigurarse, liberando enormes cantidades de energía en forma de llamaradas solares. En el marco de estos ciclos, investigaciones anteriores concluyeron que los vacíos oscuros similares a dedos eran fragmentos magnéticos que escapaban y luego regresaban al Sol. 

En otras palabras, entendieron a las figuras como signos de la actividad de los campos magnéticos rotos, que "regresaban" al Sol después de una llamarada solar. Esto explicaba por qué se observaba material que parecía llegar a la estructura solar desde el espacio: según las teorías previas, se trataba de los campos magnéticos que habían salido despedidos y luego volvían a su lugar original. 

Como el agua y el aceite

Ahora, el equipo de investigadores dirigido por el astrónomo Chengcai Shen ha descubierto que en realidad los vacíos oscuros, denominados por la comunidad científica como flujos descendentes supra-arcade (SAD), se producen a partir de otro tipo de fenómenos. Como los modelos clásicos de reconexión magnética muestran que los flujos descendentes deberían ser mucho más rápidos, los especialistas pensaron que este proceso requería alguna otra explicación.

En realidad, la mayor parte de los SAD no son generados por reconexión magnética: se forman por sí solos en el entorno turbulento del Sol, como resultado de la interacción de dos fluidos con diferentes densidades. Según los científicos, sucede esencialmente lo mismo que al mezclar agua y aceite: la diferencia en la densidad de los dos fluidos genera inestabilidad y, por último, produce su separación. 

Plasma ausente y clima espacial

En consecuencia, las zonas oscuras en forma de dedos marcan una ausencia de plasma, porque la densidad es mucho más baja en esos sectores con respecto al plasma ubicado a su alrededor. Los investigadores llegaron a estas conclusiones luego de analizar imágenes de flujo descendente capturadas por el Ensamblaje de Imágenes Atmosféricas (AIA), a bordo del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA.

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Luego de este descubrimiento, el equipo planea continuar estudiando los SAD y otros fenómenos solares mediante simulaciones en 3D, buscando comprender mejor la reconexión magnética y los procesos relacionados. Al profundizar en el conocimiento de los fenómenos que impulsan las llamaradas solares y otras erupciones del Sol, se podrán desarrollar herramientas para pronosticar el clima espacial con mayor precisión y reducir sus impactos.

Referencia

The origin of underdense plasma downflows associated with magnetic reconnection in solar flares. Shen, C., Chen, B., Reeves, K.K. et al. Nature Astronomy (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-021-01570-2