Los científicos analizaron imágenes de manchas solares de un trío de observatorios, incluido el Observatorio Solar Big Bear, que capturó este metraje, para hacer las primeras observaciones de una onda solar que viaja hacia la atmósfera del sol desde una mancha solar. Crédito:BBSO / Zhao et al.
Si bien a menudo parece invariable desde nuestro punto de vista en la Tierra, el sol cambia constantemente. El material atraviesa no solo la estrella misma, pero a lo largo de su atmósfera expansiva. Comprender la danza de este gas cargado es una parte clave para comprender mejor nuestro sol:cómo calienta su atmósfera, cómo crea un flujo constante de viento solar que fluye hacia afuera en todas direcciones, y cómo los campos magnéticos se retuercen y giran para crear regiones que pueden explotar en erupciones gigantes. Ahora, por primera vez, Los investigadores han rastreado un tipo particular de onda solar a medida que ascendía desde la superficie del sol a través de su atmósfera. contribuyendo a nuestra comprensión de cómo el material solar viaja a través del sol.
El seguimiento de ondas solares como esta proporciona una herramienta novedosa para que los científicos estudien la atmósfera del sol. Las imágenes del viaje también confirman las ideas existentes, ayudando a precisar la existencia de un mecanismo que mueve la energía, y por lo tanto el calor, hacia la atmósfera superior misteriosamente caliente del sol, llamado la corona. Un estudio sobre estos resultados se publicó el 11 de octubre de 2016, en Las cartas del diario astrofísico .
"Vemos ciertos tipos de ondas sísmicas solares que se canalizan hacia la atmósfera inferior, llamada cromosfera, y a partir de ahí en la corona, "dijo Junwei Zhao, un científico solar de la Universidad de Stanford en Stanford, California, y autor principal del estudio. "Esta investigación nos da un nuevo punto de vista para observar las ondas que pueden contribuir a la energía de la atmósfera".
El estudio hace uso de la 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, y el Observatorio Solar Big Bear en Big Bear Lake, California. Juntos, estos observatorios observan el sol en 16 longitudes de onda de luz que muestran la superficie del sol y la atmósfera inferior. SDO solo captura 11 de estos.
"SDO toma imágenes del sol en muchas longitudes de onda diferentes con una resolución de tiempo alta, "dijo Dean Pesnell, Científico del proyecto SDO en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Eso te permite ver las frecuencias de estas ondas, si no tuvieras imágenes tan rápidas, perderías el rastro de las olas de una imagen a la siguiente ".
Aunque los científicos han sospechado durante mucho tiempo que las olas que detectan en la superficie del sol, llamada la fotosfera, están vinculados a los que se ven en los confines más bajos de la atmósfera del sol, llamada cromosfera, Este nuevo análisis es la primera vez que los científicos logran observar cómo la onda sube a través de las distintas capas hacia la atmósfera del sol.
Cuando el material se calienta a altas temperaturas, libera energía en forma de luz. El tipo, o longitud de onda, de esa luz está determinada por lo que es el material, así como su temperatura. Eso significa que se pueden mapear diferentes longitudes de onda del sol a diferentes temperaturas del material solar. Dado que sabemos cómo cambia la temperatura del sol a lo largo de las capas de su atmósfera, luego podemos ordenar estas longitudes de onda de acuerdo con su altura sobre la superficie, y esencialmente observar las ondas solares mientras viajan hacia arriba.
Las implicaciones de este estudio son dobles:primero, esta técnica para observar las olas les da a los científicos una nueva herramienta para comprender la atmósfera inferior del sol.
Los científicos utilizaron datos del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, Espectrógrafo de imágenes de la región de interfaz de la NASA, y el Observatorio Solar Big Bear para rastrear una onda solar a medida que se canaliza hacia arriba desde la superficie del sol hacia la atmósfera. Crédito:Zhao et al / NASA / SDO / IRIS / BBSO
"Ver las olas moverse hacia arriba nos dice mucho sobre las propiedades de la atmósfera por encima de las manchas solares, como la temperatura, presión, y densidad, "dijo Ruizhu Chen, un científico estudiante de posgrado en Stanford que es un autor del estudio. "Más importante, podemos averiguar la fuerza y la dirección del campo magnético ".
El efecto del campo magnético sobre estas ondas es pronunciado. En lugar de viajar directamente hacia arriba a través del sol, las olas se desvían, tomando un camino curvo a través de la atmósfera.
"El campo magnético actúa como vías de tren, guiar las olas a medida que ascienden por la atmósfera, "dijo Pesnell, que no participó en este estudio.
La segunda implicación de esta nueva investigación es para una pregunta de larga data en la física solar:el problema del calentamiento coronal.
El sol produce energía fusionando hidrógeno en su núcleo, por lo que los modelos más simples sugieren que cada capa del sol debe ser más fría a medida que avanza hacia afuera. Sin embargo, la atmósfera del sol, llamado la corona, es unas cien veces más caliente que la región de abajo, contrariamente a lo que cabría esperar.
Nadie hasta ahora ha podido identificar definitivamente la fuente de todo el calor adicional en la corona, pero estas ondas pueden jugar un pequeño papel.
"Cuando una ola viaja hacia arriba, pueden suceder varias cosas diferentes, "dijo Zhao." Algunos pueden reflejarse hacia abajo, o contribuir al calentamiento, pero en cuánto, todavía no lo sabemos ".
NASA Goddard construyó, opera y administra la nave espacial SDO para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. Lockheed Martin diseñó el observatorio IRIS y gestiona la misión de la NASA. El Observatorio Solar Big Bear es operado por el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey en Newark, New Jersey.
