Durante décadas, los científicos se han preguntado sobre una importante paradoja: cómo la atmósfera exterior del Sol, la corona, es mucho más caliente (millones de grados) que su superficie visible, que mide alrededor de 9.932 grados Fahrenheit (5.500 grados Celsius). Ahora, utilizando el telescopio solar más potente del mundo, los investigadores han observado ondas magnéticas retorcidas, un descubrimiento que podría ayudar a desentrañar este misterio de larga data.
El descubrimiento de las ondas torsionales de Alfvén
El equipo de investigación, utilizando datos del Telescopio Solar Daniel K. Inouye en Hawaii, ha observado directamente giros magnéticos a pequeña escala en el Sol, específicamente, ondas torsionales de Alfvén. Estas ondas, predichas en 1942 por el premio Nobel sueco Hannes Alfvén, son perturbaciones magnéticas que viajan a través del plasma solar, un gas sobrecalentado y cargado eléctricamente. Si bien las versiones más grandes de estas ondas se han relacionado anteriormente con erupciones solares, estas ondas más pequeñas y de torsión constante han permanecido esquivas hasta ahora.
“Este descubrimiento marca el final de una búsqueda de décadas de estas ondas, cuyos orígenes se remontan a la década de 1940”, afirmó Richard Morton, profesor de la Universidad de Northumbria en el Reino Unido, quien dirigió el estudio.
Por qué son importantes estas ondas: el rompecabezas del calentamiento solar
Los científicos sospechan desde hace tiempo que estas ondas de pequeña escala podrían transferir energía continuamente desde la superficie del sol a su atmósfera. Este proceso alimentaría el viento solar y, de manera crítica, calentaría la corona a sus increíbles temperaturas. Los resultados ofrecen un fuerte apoyo a los modelos teóricos que intentan explicar cómo la turbulencia magnética transporta y disipa energía dentro de la atmósfera superior del sol. Tener observaciones directas permite a los investigadores ahora probar estos modelos con lo que realmente observan.
Observaciones del Sol sin precedentes
Para llegar a sus conclusiones, el equipo de Morton utilizó el Telescopio Solar Inouye, que captura las imágenes del sol con la resolución más alta jamás lograda. El ancho de cuatro metros del telescopio permite detectar débiles cambios en la luz, revelando cómo fluye el plasma a través de la corona con un detalle sin precedentes.
Durante la fase de puesta en servicio del telescopio en octubre de 2023, el equipo rastreó átomos de hierro calentados a la asombrosa cifra de 1,6 millones de grados Celsius y observó débiles cambios de color rojo y azul en lados opuestos de los bucles magnéticos. Estos cambios son la firma distintiva de las ondas retorcidas de Alfvén.
La técnica: espectroscopia y movimiento oculto
La torsión de las líneas del campo magnético del Sol es sutil, lo que dificulta su detección directa en imágenes. Por lo tanto, el equipo empleó una técnica llamada espectroscopia, que mide cómo el gas caliente se acerca o se aleja de la Tierra. Este movimiento altera sutilmente el color de la luz (rojo cuando se aleja, azul cuando se acerca), revelando así el patrón de torsión oculto dentro de la atmósfera del sol.
“El movimiento del plasma en la corona solar está dominado en gran medida por movimientos oscilantes”, explicó Morton. “Tuve que desarrollar una forma de eliminar el balanceo para aislar e identificar la torsión”.
Los resultados: movimiento constante y transferencia de energía
Los hallazgos revelan que incluso en las regiones más tranquilas del sol, la corona está llena de ondas torsionales de Alfvén. Estas ondas hacen girar constantemente las líneas del campo magnético del sol, transportando energía hacia arriba a través de las capas solares. Este transporte de energía desde la atmósfera inferior hacia la corona da como resultado en última instancia la liberación de calor, lo que proporciona nuevos conocimientos sobre el misterio de que la corona del Sol sea significativamente más caliente que su superficie.
Para Morton y sus colegas, esta detección tan buscada abre nuevas vías de investigación sobre cómo estas ondas se propagan y, en última instancia, disipan energía dentro de la corona.
El descubrimiento representa un importante paso adelante en la comprensión de la compleja dinámica del sol y su atmósfera, y promete arrojar luz sobre uno de los enigmas más duraderos de la física solar.
