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Miden por primera vez el campo magnético de la corona solar  

Los astrónomos han medido por primera vez el campo magnético de la corona solar y obtenido información crítica de las erupciones solares y del ciclo de manchas solares.

Un equipo internacional de científicos ha medido por primera vez el campo magnético global de la corona solar. Los resultados se han publicado en la revista Science.

La corona solar es la capa más externa del Sol. Está compuesta de plasma y se extiende más de un millón de kilómetros la cromosfera,  la capa exterior de la envoltura gaseosa del Sol.

La densidad  de la corona solar es mil millones de veces inferior a la de la atmósfera terrestre al nivel del mar y su temperatura es de 106 Kelvin (la unidad que mide el valor de la temperatura comenzando desde el cero absoluto).

Hasta ahora, las mediciones del campo magnético solar solo se habían logrado en la superficie de nuestra estrella.

Hace aproximadamente dos décadas, surgió una técnica llamada magneto-sismología para medir el campo magnético en la corona solar. Este método hace uso de algunos tipos de oscilaciones u ondas que se observan en las estructuras coronales.

Sin embargo, estas oscilaciones u ondas se observan ocasionalmente en pequeñas regiones de la corona y, por lo tanto, su potencial para las mediciones del campo magnético es limitado.

Coronógrafo especial

Para trascender esta limitación, el equipo utilizó observaciones del Polarímetro Multicanal Coronal (CoMP), un instrumento operado por el Observatorio de Gran Altitud, perteneciente al Centro Nacional de Investigación Atmosférica de Estados Unidos.

El Observatorio de Gran Altitud realiza investigaciones de la física solar-terrestre en las áreas de física solar y heliosférica, así como mide los efectos de la variabilidad solar en la magnetosfera, ionosfera y atmósfera superior de la Tierra.

CoMP es un coronógrafo con una apertura de 20 cm. Puede observar el campo magnético coronal con un campo de visión completo en la corona baja, así como obtener información sobre la densidad y el movimiento del plasma. Observa la corona solar utilizando las líneas espectrales infrarrojas.

La secuencia de imágenes Doppler así obtenidas por CoMP refleja los cambios de frecuencia en las ondas solares y  la prevalencia de la propagación de perturbaciones periódicas: así se detecta la presencia de ondas plasmáticas transversales en la corona, que delatan los campos magnéticos.

Magnetosismología

El equipo aplicó el método de magnetosismología a estas ondas plasmáticas dominantes. Extendió esta técnica de seguimiento de ondas a todo el campo de visión y obtuvo la distribución de la velocidad de propagación de ondas en la corona global.

También obtuvo un mapa global de la densidad coronal a partir de observaciones de las dos líneas espectrales infrarrojas. Combinando los mapas de velocidad y densidad de propagación de ondas, cartografiaron finalmente el campo magnético en la corona global.

Los datos obtenidos revelan que la corona del Sol está llena de las ondas de Alfvén, las perturbaciones que emanan desde el Sol hacia afuera a lo largo de los campos magnéticos.

Esas ondas permitieron a los científicos obtener la medición del campo magnético de la corona solar de la misma forma que los sismólogos se valen de las ondas sísmicas de  los terremotos para averiguar cómo es el interior de la Tierra.

Información crítica

“Al aplicar esta técnica a instrumentos similares a CoMP en el futuro, se podrían obtener de forma rutinaria mapas del campo magnético coronal global, completando la parte que falta de las mediciones del magnetismo global del Sol”, explica el director de esta investigación,  TIAN Hui, profesor de la Universidad de Pekín y de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC), en un comunicado.

Esas mediciones podrían proporcionar información crítica para avanzar en nuestra comprensión de los mecanismos físicos responsables de las erupciones solares y del ciclo de manchas solares de 11 años, señalan los investigadores.

Referencia

Global maps of the magnetic field in the solar corona. Zihao Yang et al. Science  07 Aug 2020:Vol. 369, Issue 6504, pp. 694-697. DOI: 10.1126/science.abb4462

Foto: Mapa de la intensidad del campo magnético coronal (izquierda) y su dirección (derecha), superpuesto a una imagen coronal tomada por el instrumento AIA en el Observatorio de Dinámica Solar. YANG Zihao y TIAN Hui.

RedacciónT21

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