La capa exterior extremadamente caliente del Sol, la corona, tiene una composición química muy diferente de las capas internas más frías, pero la razón de esto ha desconcertado a los científicos durante décadas.

Una explicación es que en la capa media (la cromosfera), las ondas magnéticas ejercen una fuerza que separa el plasma del Sol en diferentes componentes, de modo que solo las partículas de iones se transporten a la corona, dejando atrás partículas neutras (lo que conduce a una acumulación de elementos como el hierro, silicio y magnesio en la atmósfera exterior).

Ahora, en un nuevo estudio publicado en El diario astrofísico , investigadores combinaron observaciones de un telescopio en Nuevo México, los Estados Unidos, con satélites ubicados cerca de la Tierra para identificar un vínculo entre las ondas magnéticas en la cromosfera y áreas de abundantes partículas ionizadas en la atmósfera exterior caliente.

La autora principal, la Dra. Deborah Baker (UCL Space &Climate Physics) dijo:"Las diferentes composiciones químicas de las capas internas y externas del Sol se observaron por primera vez hace más de 50 años. Este descubrimiento generó lo que es una de las preguntas abiertas de larga data en astrofísica.

"La diferencia de composición es sorprendente, dado que las capas están vinculadas físicamente, y esa materia en la corona se origina en la capa más interna, la fotosfera.

"Ahora, gracias a una combinación única de observaciones terrestres y espaciales de la atmósfera solar, llevado a cabo casi simultáneamente, Ha sido posible detectar definitivamente ondas magnéticas en la cromosfera y vincularlas a una abundancia de elementos en la corona que no se encuentran en las regiones internas del Sol.

"Identificar los procesos que dan forma a la corona es crucial a medida que intentamos comprender mejor el viento solar, una corriente de partículas cargadas que fluye hacia afuera desde el Sol, que puede interrumpir y dañar los satélites y la infraestructura en la Tierra.

"Nuestros nuevos hallazgos nos ayudarán a analizar el viento solar y rastrearlo hasta el lugar de donde proviene en la atmósfera del Sol".

Los hallazgos se basan en los de un artículo relacionado de muchos de los mismos autores, publicado el mes pasado en el Transacciones filosóficas de la Royal Society , que detectaron sin ambigüedades ondas magnéticas en la cromosfera, descartando otros factores que pudieran haber generado oscilaciones magnéticas similares.

La existencia de ondas magnéticas (vibraciones de iones que viajan en una determinada dirección) se teorizó por primera vez en 1942 y se cree que son generadas por millones de nanoflares, o mini explosiones, teniendo lugar en la corona cada segundo.

El equipo de investigación detrás del nuevo artículo rastreó la dirección de las ondas modelando una variedad de campos magnéticos y descubrió que las ondas que se reflejan en la cromosfera parecían estar vinculadas magnéticamente a áreas de abundantes partículas ionizadas en la corona.

Dr. Marco Stangalini (Agencia Espacial Italiana e Instituto Nacional de Astrofísica, Roma), un coautor de ambos artículos, dijo:"La diferencia en la composición química entre la capa interna, la fotosfera, y la corona es una característica no solo de nuestro propio Sol, sino de estrellas en todo el Universo. Por lo tanto, observando nuestro laboratorio local, el sol, podemos mejorar la comprensión del Universo mucho más allá ".

Los dos artículos utilizaron observaciones adquiridas por IBIS, el generador de imágenes espectropolarimétrico de alta resolución del Telescopio Solar Dunn en Nuevo México, junto con imágenes del espectrómetro de imágenes EUV (EIS) en el observatorio solar Hinode de Japón / Reino Unido / EE. UU. (un instrumento diseñado y construido por un equipo dirigido por UCL) y datos del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA (SDO).

Los investigadores dicen que sus hallazgos proporcionan una base para futuras investigaciones utilizando datos del Solar Orbiter, una misión de la Agencia Espacial Europea adquiriendo imágenes de primer plano del Sol. La misión, que se lanzó el pasado mes de febrero, incluye los instrumentos propuestos, diseñado y construido en UCL.