Un equipo de científicos del Reino Unido, Bélgica, China y los Estados Unidos consiguió un avance fundamental en la física solar.
Aportó la primera evidencia directa de las ondas de Alfvén torsionales a pequeña escala en la corona del Sol, un fenómeno magnético cuya existencia se buscaba desde la década de 1940. Los resultados del estudio se publicaron en la revista Nature Astronomy.
El hallazgo fue realizado con el instrumento solar más potente del mundo, que se llama Telescopio solar Daniel K. Inouye y está en Hawai.
Podría ser la clave para resolver uno de los mayores enigmas de la astrofísica: el motivo por el cual la atmósfera exterior del Sol, la corona, alcanza temperaturas de millones de grados, mientras que la superficie solar apenas llega a unos 5.500 grados.
El profesor Richard Morton, líder de la investigación y miembro de la Escuela de Ingeniería, Física y Matemáticas de la Universidad Northumbria, en el Reino Unido, explicó la magnitud del descubrimiento.
“Este hallazgo pone fin a una búsqueda prolongada de estas ondas que comenzó en los años 40. Por fin hemos podido observar directamente estos movimientos torsionales que retuercen las líneas del campo magnético en la corona”, afirmó Morton.
Qué son las ondas de Alfvén
Las ondas de Alfvén, denominadas así en honor al físico sueco y ganador de un Premio Nobel Hannes Alfvén, son perturbaciones magnéticas capaces de transportar energía a través del plasma.
Aunque versiones más grandes y aisladas de estas ondas ya se habían detectado, normalmente asociadas a erupciones solares, es la primera vez que se observan de forma directa las variantes pequeñas y persistentes que podrían alimentar la energía del Sol.
El avance fue posible gracias a las capacidades únicas del espectropolarímetro criogénico de infrarrojo cercano (Cryo-NIRSP) del telescopio Daniel K. Inouye, el instrumento coronal más avanzado de su tipo.
Este espectrómetro permite distinguir detalles extremadamente finos en la corona y detectar con gran sensibilidad los cambios en el movimiento del plasma.
Morton detalló el desafío técnico que enfrentó: “El movimiento del plasma en la corona solar está dominado por oscilaciones laterales. Estas enmascaran los movimientos torsionales, así que tuve que desarrollar un método para eliminar esas oscilaciones y poder encontrar el giro”.
La diferencia entre las ondas conocidas y las recién detectadas radica en su naturaleza.
Mientras las ondas tipo ‘kink’ provocan que las estructuras magnéticas se balanceen de un lado a otro y pueden observarse en imágenes del Sol, las ondas de Alfvén torsionales generan un movimiento de torsión que solo puede identificarse mediante análisis espectroscópico.
Se detectan al medir cómo el plasma se acerca o se aleja de la Tierra y se producen desplazamientos hacia el rojo y el azul en los extremos opuestos de las estructuras magnéticas.
Energía oculta en la corona
El impacto de este descubrimiento va más allá de la física solar. La corona, visible durante los eclipses solares, se calienta a temperaturas superiores al millón de grados, lo que permite que el plasma se acelere y escape del Sol en forma de viento solar, llenando todo el sistema solar.
Comprender estos procesos fundamentales tiene aplicaciones prácticas en la predicción del clima espacial, ya que el viento solar transporta perturbaciones magnéticas capaces de afectar las comunicaciones por satélite, los sistemas GPS y las redes eléctricas terrestres.
Además, las ondas de Alfvén podrían ser el origen de los llamados “retrocesos magnéticos”, portadores significativos de energía en el viento solar observados por la sonda Parker de la NASA.
“Esta investigación proporciona una validación esencial para la variedad de modelos teóricos que describen cómo la turbulencia de las ondas de Alfvén alimenta la atmósfera solar”, añadió Morton.
“Contar con observaciones directas, por fin nos permite contrastar estos modelos con la realidad”, sostuvo.
El trabajo es el resultado de una colaboración internacional que incluye a investigadores de la Universidad de Pekin, la Academia China de Ciencias, la Universidad Leuven, en Bélgica, la Universidad de Londres Queen Mary y el Observatorio Nacional Solar de los Estados Unidos.
El equipo prevé que el avance impulse nuevas investigaciones sobre la propagación y disipación de energía de estas ondas en la corona.
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