Explicación al incremento de temperatura en la corona solar

Fotografía de un eclipse tomada en Francia en 1999 - WIKIPEDIA

   MADRID, 24 Mar. (EUROPA PRESS) -

   Científicos han encontrado respuesta a por qué, al alejarse unos cientos de kilómetros de la superficie del Sol, la temperatura sube en lugar de descender, como ocurre con todas las fuentes de calor.

   El doctor Jonathan Squire, líder del estudio, del Departamento de Física de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda), explica que la superficie del Sol comienza a 6.000 grados Celsius, pero en una corta distancia de sólo unos cientos de kilómetros, se calienta repentinamente a más de un millón de grados, convirtiéndose en su atmósfera o corona.

   "Esto es tan caliente que el gas escapa de la gravedad del Sol como 'viento solar', y vuela al espacio, chocando con la Tierra y otros planetas --añade--. Sabemos, por las mediciones y la teoría, que el repentino salto de temperatura está relacionado con los campos magnéticos que salen de la superficie del Sol, pero no se sabe exactamente cómo actúan para calentar el gas, lo que se conoce como el Problema del Calentamiento Coronal".

   "Los astrofísicos tienen varias ideas diferentes sobre cómo la energía del campo magnético podría convertirse en calor para explicar el calentamiento, pero la mayoría tiene dificultades para explicar algún aspecto de las observaciones", afirma.

   El doctor Squire y su coautor, el doctor Romain Meyrand, han trabajado con científicos de la Universidad de Princeton (Estados Unidos) y la Universidad de Oxford (Reino Unido) y han descubierto que dos teorías anteriores pueden fusionarse en una sola para resolver una pieza clave del "problema", según publican en la revista 'Nature Astronomy'.

   Las teorías populares se basan en el calentamiento provocado por la turbulencia y en el calentamiento provocado por un tipo de onda magnética llamada ondas ciclotrónicas de iones.

   "Ambas, sin embargo, tienen algún problema: la turbulencia tiene dificultades para explicar por qué el hidrógeno, el helio y el oxígeno del gas se calientan tanto como lo hacen, mientras que los electrones permanecen sorprendentemente fríos; mientras que la teoría de las ondas magnéticas podría explicar esta característica, no parece que haya suficientes ondas procedentes de la superficie del Sol para calentar el gas", explica Meyrand.

   El grupo utilizó simulaciones en seis dimensiones del gas de la corona para mostrar cómo estas dos teorías son en realidad parte del mismo proceso, unidas por un extraño efecto llamado "barrera de helicidad". Este curioso fenómeno se descubrió en un estudio anterior de Otago, dirigido por el doctor Meyrand.

   "Si imaginamos que el calentamiento del plasma se produce un poco como el agua que fluye colina abajo, con los electrones calentados justo en la parte inferior, entonces la barrera de helicidad actúa como una presa, deteniendo el flujo y desviando su energía en ondas de ciclotrón de iones. De este modo, la barrera de helicidad une las dos teorías y resuelve cada uno de sus problemas individuales", explica.

   Para este último estudio, el grupo agitó las líneas del campo magnético en simulaciones y descubrió que la turbulencia creaba las ondas, que luego provocaban el calentamiento.

   "Cuando esto sucede, las estructuras y los remolinos que se forman acaban teniendo un aspecto extremadamente similar al de las mediciones de vanguardia de la nave espacial Parker Solar Probe de la NASA, que recientemente se ha convertido en el primer objeto hecho por el hombre que realmente vuela a la corona.

   "Esto nos da la seguridad de que estamos captando con precisión la física clave de la corona, lo que, junto con los hallazgos teóricos sobre los mecanismos de calentamiento, es un camino prometedor para entender el problema del calentamiento coronal", afirma Meyrand.

   Entender mejor la atmósfera del Sol y el viento solar que la acompaña es importante por el profundo impacto que tienen en la Tierra, añade Squire.

   Los efectos que se derivan de la interacción del viento solar con el campo magnético de la Tierra se denominan "meteorología espacial", y provocan desde auroras hasta radiaciones destructoras de satélites y corrientes geomagnéticas que dañan la red eléctrica.

   "Todo esto tiene su origen, fundamentalmente, en la corona y su calentamiento por los campos magnéticos, por lo que, además de ser interesante para nuestra comprensión general del sistema solar, la dinámica de la corona solar puede tener profundos impactos en la Tierra", explica.

   "Tal vez, con una mejor comprensión de su física básica, podremos construir mejores modelos para predecir la meteorología espacial en el futuro, permitiendo así la aplicación de estrategias de protección que podrían evitar -literalmente- miles de millones de dólares de daños", concluye.