El mismo tipo de ondas planetarias a gran escala que serpentean a través de la atmósfera muy por encima de la superficie de la Tierra también pueden existir en el Sol, según un nuevo estudio dirigido por un científico del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR).

Al igual que las ondas a gran escala que se forman en la Tierra, conocido como ondas de Rossby, influir en los patrones climáticos locales, las ondas descubiertas en el Sol pueden estar íntimamente ligadas a la actividad solar, incluida la formación de manchas solares, regiones activas, y la erupción de erupciones solares.

"El descubrimiento de ondas de Rossby magnetizadas en el Sol ofrece la tentadora posibilidad de que podamos predecir el clima espacial con mucha más anticipación, "dijo el científico de NCAR Scott McIntosh, autor principal del artículo.

El estudio se publicará el 27 de marzo en la revista Astronomía de la naturaleza . Los coautores son William Cramer de la Universidad de Yale, Manuel Pichardo Marcano de Texas Tech University, y Robert Leamon de la Universidad de Maryland, College Park.

La investigación fue financiada por la National Science Foundation (NSF), que es el patrocinador de NCAR, y por la NASA.

Una vista del sol sin precedentes

En la tierra, Las ondas de Rossby están asociadas con la trayectoria de la corriente en chorro y la formación de sistemas de baja y alta presión, que a su vez influyen en los eventos meteorológicos locales.

Las ondas se forman en fluidos rotativos, en la atmósfera y en los océanos. Debido a que el Sol también está girando, y debido a que está hecho principalmente de plasma que actúa, en algunas formas, como un vasto océano magnetizado, la existencia de ondas similares a Rossby no debería sorprender, dijo McIntosh, quien dirige el Observatorio de Gran Altitud de NCAR.

Y, sin embargo, los científicos han carecido de las herramientas para distinguir este patrón de onda hasta hace poco. A diferencia de la Tierra, que es examinado en numerosos ángulos por satélites en el espacio, Históricamente, los científicos han podido estudiar el Sol desde un solo punto de vista:visto desde la dirección de la Tierra.

Pero por un breve período, de 2011 a 2014, los científicos tuvieron la oportunidad sin precedentes de ver toda la atmósfera del Sol a la vez. Durante ese tiempo, observaciones del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA (SDO), que se encuentra entre el Sol y la Tierra, fueron complementados con mediciones de la misión del Observatorio Solar de Relaciones Terrestres (STEREO) de la NASA, que incluía dos naves espaciales en órbita alrededor del Sol. Colectivamente, los tres observatorios proporcionaron una vista de 360 ​​grados del Sol hasta que se perdió el contacto con una de las naves espaciales STEREO en 2014. McIntosh y sus coautores extrajeron los datos recopilados durante la ventana de cobertura solar total para ver si la onda a gran escala pueden surgir patrones.

"Al combinar los datos de los tres satélites podemos ver todo el sol y eso es importante para estudios como este porque desea que las mediciones sean todas al mismo tiempo, "dijo Dean Pesnell, Científico del proyecto SDO en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Están superando los límites de cómo usamos los datos solares para comprender el interior del sol y de dónde proviene el campo magnético del sol".

Encontrar ondas en los datos

El equipo utilizó imágenes tomadas por instrumentos en SDO y STEREO para identificar y rastrear los puntos brillantes coronales. Estas pequeñas características brillantes salpican toda la cara del Sol y se han utilizado para rastrear movimientos más profundos en la atmósfera solar.

Los científicos trazaron los datos combinados en diagramas de Hovmöller, una herramienta de diagnóstico desarrollada por meteorólogos para resaltar el papel de las ondas en la atmósfera terrestre. Lo que surgió del análisis fueron bandas de actividad magnetizada que se propagan lentamente a través del Sol, al igual que las ondas de Rossby que se encuentran en la Tierra.

El descubrimiento podría vincular una variedad de fenómenos solares que también están relacionados con el campo magnético del Sol, incluida la formación de manchas solares, sus vidas, y el origen del ciclo solar de 11 años del Sol. "Es posible que todo esté unido, pero necesitábamos tener una perspectiva global para ver eso, ", Dijo McIntosh." Creemos que la gente ha estado observando los impactos de estas ondas similares a Rossby durante décadas, pero no he podido armar la imagen completa ".

Con una nueva comprensión de cómo se vería realmente el panorama general, los científicos podrían dar un paso más para predecir el comportamiento del Sol.

"El descubrimiento de ondas similares a Rossby en el Sol podría ser importante para la predicción de tormentas solares, los principales impulsores de los efectos del clima espacial en la Tierra, "dijo Ilia Roussev, director de programa en la División de Ciencias Atmosféricas y Geoespaciales de NSF. "El mal tiempo en el espacio puede dificultar o dañar las operaciones de los satélites, y sistemas de comunicación y navegación, además de provocar cortes en la red eléctrica que provoquen enormes pérdidas socioeconómicas. Las estimaciones sitúan el costo de los peligros del clima espacial en $ 10 mil millones por año ".

Pero para avanzar en nuestras capacidades predictivas, Los científicos primero deben obtener una mejor comprensión de las ondas y los patrones que persisten en ellas, lo que requeriría una vez más tener una vista de 360 ​​grados del Sol.

"Para conectar la escala local con la escala global, necesitamos ampliar nuestra vista, ", Dijo McIntosh." Necesitamos una constelación de naves espaciales que rodeen al Sol y monitoreen la evolución de su campo magnético global ".