Las simulaciones por computadora muestran que las erupciones solares en miniatura apodadas 'fogatas, "descubierto el año pasado por Solar Orbiter de la ESA, son probablemente impulsados ​​por un proceso que puede contribuir significativamente al calentamiento de la atmósfera exterior del sol, o corona. Si se confirma con más observaciones, esto agrega una pieza clave al rompecabezas de lo que calienta la corona solar, uno de los mayores misterios de la física solar.

Las fogatas son uno de los muchos temas que se discuten hoy en una sesión dedicada a los primeros resultados de Solar Orbiter en la Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias (EGU).

Calefacción misteriosa

El sol tiene una característica misteriosa:de alguna manera, la tenue atmósfera exterior contiene gas con una temperatura de un millón de grados, sin embargo, la superficie solar está a solo 5500 ° C. La lógica sugiere que si tienes un cuerpo que está muy caliente en el centro y relativamente frío en la superficie, debería ser aún más fresco cuanto más te alejes. Pero lo peculiar de la corona del sol, y también de muchas otras estrellas, es que comienza a calentarse cuanto más te mueves por encima de la superficie. Se han propuesto muchas ideas en las últimas décadas dirigidas al campo magnético del sol, pero cómo se genera la energía, transportado y disipado ha sido una fuente de mucho debate.

Entra en Solar Orbiter, con uno de sus objetivos clave para profundizar en este misterio.

Detalles asombrosos ya provistos por las imágenes de 'primera luz' de Extreme Ultraviolet Imager (EUI) de Solar Orbiter solo meses después del lanzamiento el año pasado y desde entonces ha revelado más de 1500 pequeñas, luces parpadeantes apodadas fogatas. Estas fogatas de corta duración duran entre 10 y 200 segundos, y tener una huella que cubre entre 400 y 4000 km. Los eventos más pequeños y más débiles, que no se había observado antes, parecen ser los más abundantes, y representan una fina estructura nunca antes vista de la región donde se sospecha que tiene sus raíces el misterio del calentamiento.

Fogatas modelo

Yajie Chen, un doctorado estudiante de la Universidad de Pekín en China, trabajando con el profesor Hardi Peter del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Alemania y sus colegas, usó un modelo de computadora para sumergirse en la física de las fogatas, con emocionantes primeros resultados.

"Nuestro modelo calcula la emisión, o energía, del sol como cabría esperar que midiera un instrumento real, "explica Hardi." El modelo generó iluminaciones al igual que las fogatas. Es más, traza las líneas del campo magnético, permitiéndonos ver los cambios del campo magnético en y alrededor de los eventos de brillo a lo largo del tiempo, diciéndonos que un proceso llamado reconexión de componentes parece estar funcionando ".

La reconexión es un fenómeno bien conocido por el cual las líneas de campo magnético de dirección opuesta se rompen y luego se vuelven a conectar, liberando energía cuando lo hacen. La reconexión típica ocurre entre líneas de campo que apuntan en direcciones opuestas, pero con la llamada reconexión de componentes, las líneas de campo son casi paralelas, apuntando en una dirección similar, por lo tanto, la reconexión ocurre en ángulos muy pequeños.

"Nuestro modelo muestra que la energía liberada de las iluminaciones a través de la reconexión de componentes podría ser suficiente para mantener la temperatura de la corona solar predicha a partir de las observaciones, "dice Yajie.

"En uno de nuestros estudios de caso, encontramos que el desenrollado de una cuerda de flujo [líneas de campo magnético helicoidal que se enrollan alrededor de un eje común] inicia el calentamiento en su lugar, "agrega Hardi." Es emocionante encontrar estas variaciones, y esperamos ver qué más información aportan nuestros modelos para ayudarnos a mejorar nuestras teorías sobre los procesos detrás de la calefacción ".

El equipo advierte que es muy temprano. Han utilizado el modelo para observar siete de los eventos más brillantes generados en su simulación, que probablemente correspondan a las mayores fogatas observadas por EUI. La clave para avanzar en el estudio serán las observaciones conjuntas entre EUI y el espectrógrafo de imágenes polarimétricas y heliosísmicas (PHI) y de imágenes espectrales del entorno coronal (SPICE) de la nave espacial una vez que la misión científica completa de Solar Orbiter comience en noviembre. PHI revelará el campo magnético del sol y cómo cambia en la superficie, mientras que SPICE medirá la temperatura y la densidad de la corona.

Trabajo en equipo

También se ha permitido obtener más información sobre las fogatas al asociarse con el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, que está en órbita alrededor de la Tierra, triangular la altura de las fogatas en la atmósfera solar.

"Para nuestra sorpresa, las fogatas están ubicadas muy bajas en la atmósfera solar, sólo unos miles de kilómetros por encima de la superficie solar, la fotosfera, "dice David Berghmans, Investigador principal de EUI. "Es muy temprano, y todavía estamos aprendiendo mucho sobre las características de las fogatas. Por ejemplo, a pesar de que las fogatas parecen pequeños bucles coronales, su longitud es en promedio un poco corta para su altura, sugiriendo que solo vemos parte de estos pequeños bucles. Pero nuestro análisis preliminar también muestra que las fogatas realmente no cambian su altura durante su vida, dejándolos a un lado de las características de jet ".

Comprender las características de las fogatas y su lugar entre otros fenómenos solares conocidos permitirá a los científicos profundizar en el problema del calentamiento por corona solar.

"Qué fantástico tener ya datos tan prometedores que puedan proporcionar una idea de uno de los mayores misterios de la física solar antes de que Solar Orbiter haya comenzado siquiera su fase científica nominal". ", dice Daniel Müller, científico del proyecto Solar Orbiter de la ESA." Nuestra misión tiene la suerte de construir sobre la base increíble de aquellos que han volado antes, y las teorías y modelos ya propuestos en las últimas décadas. Esperamos ver qué detalles faltantes Solar Orbiter, y la comunidad solar que trabaja con nuestros datos, contribuirán a resolver las preguntas abiertas en este apasionante campo ".

Solar Orbiter se encuentra actualmente en 'fase de crucero, "se centró principalmente en la calibración de instrumentos, y comenzará a realizar observaciones coordinadas entre su conjunto de diez instrumentos de teledetección e in situ a partir de noviembre de este año.

Solar Orbiter es una misión espacial de colaboración internacional entre la ESA y la NASA.

"Iluminaciones transitorias a pequeña escala en la tranquila corona solar:un modelo para fogatas observadas con Solar Orbiter" por Y. Chen et al, aceptado para publicación en Astronomía y Astrofísica .

"Brillos solares ultravioleta extremos y silenciosos observados por Solar Orbiter / EUI" por D. Berghmans et al, aceptado para publicación en Astronomía y Astrofísica

"Estereoscopía de brillos solares silenciosos ultravioleta extremos observados por Solar Orbiter / EUI" por A. Zhukov et al, ha sido enviado a Astronomía y Astrofísica .