Imágenes de las espículas del Sol captadas con el espectrógrafo IRIS de la NASA (arriba), con el modelo numérico (centro) y desde el Telescopio Solar Sueco en La Palma (abajo). / NASA IRIS spectrograph, Bifrost code developed at the University of Oslo, and Swedish 1-m Solar Telescope at the Roque de los Muchachos (La Palma, Spain)
Las espículas o llamaradas son chorros de plasma de la atmósfera solar lanzados a velocidades de hasta 150 km por segundo. Se producen miles de veces al día y, aunque se conocen desde 1877, hasta la fecha no se sabía cómo y por qué se forman.
Las espículas se producen por una cadena de eventos, según una investigación que publica ahora la revista Science. La investigación está liderada por el español Juan Martínez-Sykora, de la Universidad de La Laguna.
Lo que desencadena el proceso es la ‘liberación’ de la tensión del campo magnético situado en la parte baja de la atmósfera solar (la cromosfera), según los investigadores. La cromosfera es una capa delgada de la atmósfera del Sol que está por encima de la fotosfera y por debajo de la corona. Diferentes modelos teóricos calculan que tiene entre 2.200 y 5.000 km de espesor.
Esta tensión se genera en las proximidades de la superficie del Sol por los movimientos aleatorios de ebullición. La interacción entre partículas cargadas y neutras ayuda a liberar la tensión. Tras la liberación de la tensión del campo magnético situado en la cromosfera, esas partículas neutras (sin carga) facilitan que el campo magnético que contiene esa tensión atraviese la superficie solar.
Para descubrir este mecanismo de formación de las espículas, los investigadores utilizaron modelos numéricos avanzados (construidos incluso con el superordenador Pleiades, el séptimo más rápido del mundo), con el que generaron simulaciones que produjeron numerosos de estos chorros de plasma de forma espontánea.
Los datos de estas simulaciones coinciden con las observaciones de espículas reales captadas por el satélite espacial Interface Region Imaging Spectograph (IRIS) de la NASA y el Telescopio Solar Sueco del Observatorio del Roque de los Muchachos, situado en la isla canaria de La Palma, destacan los investigadores.
Combinando las simulaciones con las observaciones directas, los investigadores consiguieron determinar las interacciones físicas entre los campos magnéticos y el plasma solar que acaban generando las espículas.
Las espículas se producen por una cadena de eventos, según una investigación que publica ahora la revista Science. La investigación está liderada por el español Juan Martínez-Sykora, de la Universidad de La Laguna.
Lo que desencadena el proceso es la ‘liberación’ de la tensión del campo magnético situado en la parte baja de la atmósfera solar (la cromosfera), según los investigadores. La cromosfera es una capa delgada de la atmósfera del Sol que está por encima de la fotosfera y por debajo de la corona. Diferentes modelos teóricos calculan que tiene entre 2.200 y 5.000 km de espesor.
Esta tensión se genera en las proximidades de la superficie del Sol por los movimientos aleatorios de ebullición. La interacción entre partículas cargadas y neutras ayuda a liberar la tensión. Tras la liberación de la tensión del campo magnético situado en la cromosfera, esas partículas neutras (sin carga) facilitan que el campo magnético que contiene esa tensión atraviese la superficie solar.
Para descubrir este mecanismo de formación de las espículas, los investigadores utilizaron modelos numéricos avanzados (construidos incluso con el superordenador Pleiades, el séptimo más rápido del mundo), con el que generaron simulaciones que produjeron numerosos de estos chorros de plasma de forma espontánea.
Los datos de estas simulaciones coinciden con las observaciones de espículas reales captadas por el satélite espacial Interface Region Imaging Spectograph (IRIS) de la NASA y el Telescopio Solar Sueco del Observatorio del Roque de los Muchachos, situado en la isla canaria de La Palma, destacan los investigadores.
Combinando las simulaciones con las observaciones directas, los investigadores consiguieron determinar las interacciones físicas entre los campos magnéticos y el plasma solar que acaban generando las espículas.
Derivadas
La formación de las espículas podría explicar otros fenómenos hasta ahora poco comprendidos de la dinámica solar. Por ejemplo, no se sabe bien por qué las capas exteriores de la atmósfera del Sol están mucho más calientes (millones de grados centígrados, en la corona) que las interiores (unos cuantos miles de grados centígrados).
Según los investigadores, las espículas pueden proporcionar calor y viento solar a las capas más externas de la atmósfera del Sol, explicando así que estén mucho más calientes, si bien este efecto todavía no se ha confirmado, ya que requiere nuevas investigaciones.
Sobre este tema, hay que tener en cuenta otros factores, ya que unas ondas magnéticas llamadas de Alfvén podrían intervenir también en el calentamiento de las capas exteriores del Sol.
Las ondas de Alfvén son perturbaciones veloces que emanan desde el Sol hacia fuera a lo largo de los campos magnéticos, transportando energía electrodinámica. Se manifiestan como oscilaciones en la corona del Sol, y se cree que son las responsables de que la corona solar esté mucho más caliente que la propia superficie del sol.
Este estudio confirma esta suposición y aporta una explicación de cómo ocurre, ya que ha descubierto que la formación de las ondas de Alfvén está estrechamente relacionada con la formación de las espículas y que forman parte del proceso de liberación de la tensión del campo magnético situado en la cromosfera.
Cuando se libera la tensión magnética, el campo magnético solar se sacude produciendo las ondas de Alfvén, que viajan a lo largo del campo magnético hacia la corona, aumentando su temperatura.
La formación de las espículas podría explicar otros fenómenos hasta ahora poco comprendidos de la dinámica solar. Por ejemplo, no se sabe bien por qué las capas exteriores de la atmósfera del Sol están mucho más calientes (millones de grados centígrados, en la corona) que las interiores (unos cuantos miles de grados centígrados).
Según los investigadores, las espículas pueden proporcionar calor y viento solar a las capas más externas de la atmósfera del Sol, explicando así que estén mucho más calientes, si bien este efecto todavía no se ha confirmado, ya que requiere nuevas investigaciones.
Sobre este tema, hay que tener en cuenta otros factores, ya que unas ondas magnéticas llamadas de Alfvén podrían intervenir también en el calentamiento de las capas exteriores del Sol.
Las ondas de Alfvén son perturbaciones veloces que emanan desde el Sol hacia fuera a lo largo de los campos magnéticos, transportando energía electrodinámica. Se manifiestan como oscilaciones en la corona del Sol, y se cree que son las responsables de que la corona solar esté mucho más caliente que la propia superficie del sol.
Este estudio confirma esta suposición y aporta una explicación de cómo ocurre, ya que ha descubierto que la formación de las ondas de Alfvén está estrechamente relacionada con la formación de las espículas y que forman parte del proceso de liberación de la tensión del campo magnético situado en la cromosfera.
Cuando se libera la tensión magnética, el campo magnético solar se sacude produciendo las ondas de Alfvén, que viajan a lo largo del campo magnético hacia la corona, aumentando su temperatura.
Referencia
On the generation of solar spicules and Alfvénic waves. Science 23 Jun 2017:Vol. 356, Issue 6344, pp. 1269-1272. DOI:10.1126/science.aah5412
On the generation of solar spicules and Alfvénic waves. Science 23 Jun 2017:Vol. 356, Issue 6344, pp. 1269-1272. DOI:10.1126/science.aah5412