El 30 de septiembre 2014, múltiples observatorios de la NASA observaron lo que parecía ser el comienzo de una erupción solar. Un filamento, una estructura serpenteante que consta de material solar denso y que a menudo se asocia con erupciones solares, se elevó desde la superficie, ganando energía y velocidad a medida que se elevaba. Pero en lugar de salir del sol, el filamento colapsó, destrozado por fuerzas magnéticas invisibles.

Debido a que los científicos tenían tantos instrumentos para observar el evento, pudieron rastrear todo el evento de principio a fin, y explicar por primera vez cómo el paisaje magnético del Sol puso fin a una erupción solar. Sus resultados se resumen en un artículo publicado en The Diario astrofísico el 10 de julio 2017.

"Cada componente de nuestras observaciones fue muy importante, "dijo Georgios Chintzoglou, autor principal del artículo y físico solar del Laboratorio de Astrofísica y Solar Lockheed Martin en Palo Alto, California, y la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica en Boulder, Colorado. "Quite un instrumento, y eres básicamente ciego. En física solar, debe tener una buena cobertura observando varias temperaturas; si las tiene todas, puedes contar una bonita historia ".

El estudio utiliza una gran cantidad de datos capturados por el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, Espectrógrafo de imágenes de la región de interfaz de la NASA, JAXA / NASA's Hinode, y varios telescopios terrestres en apoyo del lanzamiento del cohete sonda VAULT2.0 financiado por la NASA. Juntos, Estos observatorios observan el Sol en docenas de diferentes longitudes de onda de luz que revelan la superficie del Sol y la atmósfera inferior. permitiendo a los científicos rastrear la erupción desde su inicio a través de la atmósfera solar y, en última instancia, comprender por qué se desvaneció.

El día de la fallida erupción los científicos señalaron el cohete sonda VAULT2.0, un cohete suborbital que vuela durante unos 20 minutos, recopilar datos de la atmósfera de la Tierra durante aproximadamente cinco de esos minutos, en un área de intensa, actividad magnética compleja en el sol, llamada región activa. El equipo también colaboró ​​con IRIS para centrar sus observaciones en la misma región.

"Esperábamos una erupción; esta fue la región más activa del Sol ese día, "dijo Angelos Vourlidas, astrofísico del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, investigador principal del proyecto VAULT2.0 y coautor del artículo. "Vimos cómo se levantaba el filamento con IRIS, pero no lo vimos entrar en erupción en SDO o en los coronógrafos. Así es como supimos que falló ".

El paisaje del Sol está controlado por fuerzas magnéticas, y los científicos dedujeron que el filamento debe haber encontrado algún límite magnético que evitó que la estructura inestable entrara en erupción. Utilizaron estas observaciones como entrada para un modelo del entorno magnético del Sol. Al igual que los científicos que utilizan datos topográficos para estudiar la Tierra, Los físicos solares trazan un mapa de las características magnéticas del Sol, o topología, para comprender cómo estas fuerzas guían la actividad solar.

Chintzoglou y sus colegas desarrollaron un modelo que identificaba ubicaciones en el Sol donde el campo magnético estaba especialmente comprimido, ya que es más probable que ocurran liberaciones rápidas de energía, como las que observaron cuando el filamento colapsó, donde las líneas del campo magnético están fuertemente distorsionadas.

"Calculamos el entorno magnético del Sol trazando millones de líneas de campo magnético y observando cómo las líneas de campo vecinas se conectan y divergen, "dijo Antonia Savcheva, un astrofísico en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, y coautor del artículo. "La cantidad de divergencia nos da una medida de la topología".

Su modelo muestra que esta topología da forma a cómo evolucionan las estructuras solares en la superficie del Sol. Típicamente, cuando chocan estructuras solares con orientaciones magnéticas opuestas, liberan explosivamente energía magnética, calentando la atmósfera con una llamarada y haciendo erupción en el espacio como una eyección de masa coronal:una nube masiva de material solar y campos magnéticos.

Pero el día de la casi erupción de septiembre de 2014, el modelo indicaba que el filamento se empujaba contra una estructura magnética compleja, con forma de dos iglús aplastados entre sí. Este límite invisible, llamado tubo de flujo hiperbólico, fue el resultado de una colisión de dos regiones bipolares en la superficie del sol:un nexo de cuatro campos magnéticos alternos y opuestos listos para la reconexión magnética, un proceso dinámico que puede liberar explosivamente grandes cantidades de energía almacenada.

"El tubo de flujo hiperbólico rompe las líneas del campo magnético del filamento y las vuelve a conectar con las del Sol ambiental, para que la energía magnética del filamento se elimine, "Dijo Chintzoglou.

Esta estructura corroe el filamento como una trituradora de troncos, rociar astillas de material solar y prevenir la erupción. Mientras el filamento se desvanecía, el modelo demuestra que se liberaron calor y energía a la atmósfera solar, coincidir con las observaciones iniciales. La reconexión simulada también respalda las observaciones de bucles de llamarada brillante donde se encuentran el tubo de flujo hiperbólico y el filamento, evidencia de reconexión magnética.

Si bien los científicos han especulado que existe tal proceso, No fue hasta que, por casualidad, tuvieron múltiples observaciones de tal evento que pudieron explicar cómo un límite magnético en el Sol es capaz de detener una erupción. quitando un filamento de energía hasta que es demasiado débil para hacer erupción.

"Este resultado hubiera sido imposible sin la coordinación de la flota solar de la NASA en apoyo de nuestro lanzamiento de cohetes, "Dijo Vourlidas.

Este estudio indica que la topología magnética del Sol juega un papel importante en si una erupción puede salir del Sol o no. Estas erupciones pueden crear efectos de clima espacial alrededor de la Tierra.

"La mayor parte de la investigación se ha centrado en cómo la topología ayuda a escapar de las erupciones, ", Dijo Chintzoglou." Pero esto nos dice que, aparte del mecanismo de erupción, También debemos considerar lo que la estructura naciente encuentra al principio, y cómo podría detenerse ".