¿Alguna vez has visto soplar el cálido viento de verano a través de un campo de trigo en maduración? Si es así, está familiarizado con el efecto ondulante. Ahora imagina ese mismo cultivo: solo los tallos tienen 32,000 pies de altura y están en la superficie del Sol. Este efecto en cascada se llama ondas de Alfvén.
Gracias al Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA, ahora podemos ver el efecto de las ondas de Alfvén, rastrear sus movimientos y ver cuánta energía se transporta. Estos nuevos hallazgos han esclarecido a los investigadores solares y pueden ser la clave de otros dos sucesos solares enigmáticos: el intenso calentamiento de la corona a unas 20 veces más caliente que la superficie del Sol y los vientos solares que soplan hasta 1,5 millones de millas por hora.
“SDO tiene una resolución asombrosa, por lo que puedes ver ondas individuales”, dice Scott McIntosh en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica en Boulder, Colorado. “Ahora podemos ver que, en lugar de que estas ondas tengan alrededor de 1000 de la energía necesaria como pensábamos anteriormente, tiene el equivalente a una bombilla de 1100 W por cada 11 pies cuadrados de la superficie del Sol, lo que es suficiente para calentar la atmósfera del Sol e impulsar el viento solar ”.
Crédito: NASA / SDO / AIA
Como señala McIntosh en su 28 de julioNaturalezaartículo, las ondas de Alfvén son bastante simples. Su movimiento ondula hacia arriba y hacia abajo por las líneas del campo magnético de forma similar a la forma en que viaja una vibración a lo largo de una cuerda de guitarra. El campo de plasma que envuelve al Sol se mueve en armonía con las líneas del campo. El SDO puede 'ver' y seguir este movimiento. Aunque el escenario es mucho más complejo, comprender las ondas es clave para comprender la naturaleza de la conexión Sol-Tierra y otras preguntas menos claras, como qué causa el calentamiento coronal y las velocidades del viento solar.
“Sabemos que hay mecanismos que suministran una enorme reserva de energía en la superficie del sol”, dice el científico espacial Vladimir Airapetian del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. atmósfera y luego se libera en forma de calor '. Pero la determinación de los detalles de este mecanismo se ha debatido durante mucho tiempo. Airapetian señala que un estudio como este confirma que las ondas de Alfvén pueden ser parte de ese proceso, pero que incluso con SDO todavía no tenemos la resolución de imagen para probarlo definitivamente.
Hannes Alfvén teorizó por primera vez sobre las olas en 1942, pero no fue hasta 2007 que realmente se observaron. Esto demostró que podían transportar energía desde la superficie del Sol a la atmósfera, pero la energía era demasiado débil para explicar el alto calor de la corona. Este estudio dice que esos números originales pueden haber sido subestimados. McIntosh, en colaboración con un equipo de Lockheed Martin, la Universidad de Oslo en Noruega y la Universidad Católica de Lovaina en Bélgica, analizó las grandes oscilaciones en las películas del instrumento Atmospheric Imagine Assembly (AIA) de SDO capturado el 25 de abril de 2010. “Nuestro nombre en clave para esta investigación fue 'The Wiggles' ”, dice McIntosh. 'Porque el películas Realmente parece que el Sol está hecho de gelatina moviéndose hacia adelante y hacia atrás por todas partes. Claramente, estos meneos llevan energía '.
Los 'meneos', conocidos como espículas, se modelaron luego contra las ondas de Alfvén y se encontró que eran una buena combinación. Una vez localizados, el equipo podría analizar la forma, la velocidad y la energía de las olas. “Las curvas sinusoidales se desviaron hacia afuera a velocidades de más de 30 millas por segundo y se repitieron cada 150 a 550 segundos. Estas velocidades significan que las olas serían lo suficientemente enérgicas como para acelerar el rápido viento solar y calentar la corona silenciosa '. dice el equipo. “La brevedad de la repetición, conocida como el período de la ola, también es importante. Cuanto más corto sea el período, más fácil será para la onda liberar su energía en la atmósfera coronal, un paso crucial en el proceso '.
Según datos preliminares, las espículas alcanzaron temperaturas coronales de al menos 1,8 millones de grados Fahrenheit. El emparejamiento de las ondas de Alfvén y el calor puede ser lo que se necesita para mantener la corona a su temperatura actual ... pero no lo suficiente como para causar ráfagas de radiación. “Saber que puede haber suficiente energía en las olas es solo la mitad del problema”, dice Airapetian de Goddard. “La siguiente pregunta es averiguar qué fracción de esa energía se convierte en calor. Podría ser todo, o podría ser el 20 por ciento, por lo que necesitamos conocer los detalles de esa conversión '.
¿Más estudio? Puedes apostar'. Y el equipo de SDO está a la altura.
'Todavía no entendemos perfectamente el proceso en curso, pero estamos obteniendo cada vez mejores observaciones', dice McIntosh. 'El siguiente paso es que las personas mejoren las teorías y los modelos para capturar realmente la esencia de la física que está sucediendo'.
Fuente de la historia original: Noticias de la NASA SDO .
