04 de diciembre de 2019
04.12.2019

La música del Sol

Las ondas magnéticas del interior de la estrella se mueven hacia fuera y generan temperaturas aún más altas en la corona solar

04.12.2019 | 01:28
Eclipse total de Sol desde Novosibirsk (Rusia).

Un equipo internacional en el que participa el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Andrés Asensio Ramos ha descubierto por qué las ondas magnéticas del interior del Sol se fortalecen y crecen a medida que emergen a su superficie. La investigación, publicada ayer en Nature Astronomy, halla una explicación que establece una analogía con la forma en que una pieza musical se descompone en notas y frecuencias.

Durante más de 60 años, las observaciones del Sol demostraban que las ondas magnéticas crecían en fuerza a medida que abandonan el interior solar, pero hasta ahora se ignoraba por qué se producía este fenómeno. Las altas temperaturas de la corona también han sido siempre un misterio. Por lo general, cuanto más cerca nos encontramos de una fuente de calor, más cálidos nos sentimos. Sin embargo, esto es lo contrario de lo que parece suceder en el Sol: sus capas externas son más cálidas que la fuente de calor en su superficie.

Los científicos han aceptado durante mucho tiempo que las ondas magnéticas canalizan la energía desde el vasto depósito de energía interior del Sol, que es alimentado por fusión nuclear, hacia las regiones externas de su atmósfera. Por lo tanto, comprender cómo se genera y se propaga el movimiento ondulatorio en toda la estrella es de gran importancia para los investigadores.

El equipo, dirigido por la Universidad de Queen (Belfast) y que incluye a trece científicos de cinco países y once institutos de investigación, incluido el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), forman un consorcio llamado Ondas en la atmósfera solar inferior (WaLSA) para llevar a cabo la investigación realizando observaciones en alta resolución del telescopio solar Dunn, de la National Science Foundation, en Nuevo México.

"Esta nueva comprensión del movimiento de las ondas -explica David Jess, de la Facultad de Matemáticas y Física de la Universidad de Queen e investigador principal- puede ayudarnos a descubrir la pieza que falta en el rompecabezas de por qué las capas externas del Sol están más calientes que su superficie, a pesar de estar más lejos de la fuente de calor. Al dividir la luz del Sol en sus colores básicos, pudimos examinar el comportamiento de ciertos elementos de la tabla periódica dentro de su atmósfera, incluyendo el silicio (formado cerca de la superficie del Sol), el calcio y el helio (formado en la cromosfera donde la amplificación de la onda es más evidente)".

Las variaciones en los elementos permitieron descubrir las velocidades del plasma del Sol. Se compararon las escalas de tiempo sobre las que evolucionaron, y así se registraron las frecuencias de las ondas del Sol. "Esto es similar a cómo un conjunto musical complejo se deconstruye en notas y frecuencias básicas mediante la visualización de su partitura musical", añade Jess.

Posteriormente, el equipo ha podido hacer simulaciones informáticas usando superordenadores. "Como resultado -informa Asensio Ramos-, hemos descubierto que el proceso de amplificación de ondas se puede atribuir a la formación de un resonador acústico, donde los cambios significativos de temperatura entre la superficie del Sol y su corona exterior crean límites que son parcialmente reflectantes y actúan para atrapar las ondas, lo que les permite intensificar y crecer dramáticamente en fuerza".

Los investigadores también han encontrado que el grosor de la cavidad de resonancia, la distancia entre los cambios significativos de temperatura, es uno de los principales factores que rigen las características del movimiento de onda detectado. "Este efecto -señala David Jess- es similar a cómo una guitarra acústica cambia el sonido que emite a través de la forma de su cuerpo hueco. Si pensamos en esta analogía, podemos ver cómo las ondas capturadas en el Sol pueden crecer y cambiar a medida que salen de su superficie y se mueven hacia las capas exteriores y exteriores", explica.

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