Un equipo de científicos dirigido por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) y la Universidad de Göttingen ha descubierto nuevas ondas de vorticidad en el Sol. Como se describe en la edición de hoy de Astronomía de la naturaleza , estas ondas de Rossby se propagan en la dirección opuesta a la rotación, tienen una vida útil de varios meses, y amplitudes máximas en el ecuador solar. Durante cuarenta años, los científicos habían especulado sobre la existencia de tales ondas en el Sol, que debe estar presente en cada sistema de fluido giratorio. Ahora, han sido detectados y caracterizados sin ambigüedades por primera vez. Las ondas solares de Rossby son parientes cercanos de las ondas de Rossby que se sabe que ocurren en la atmósfera y los océanos de la Tierra.

En casi todos los mapas meteorológicos del hemisferio norte de la Tierra, las ondas de Rossby atmosféricas son una característica destacada. Aparecen como meandros en la corriente en chorro que separa el aire polar frío en el norte del aire subtropical más cálido más al sur. A veces, estas olas llegan a las regiones ecuatoriales e incluso pueden afectar el clima en Australia. En principio, Las ondas de este tipo (a menudo denominadas ondas planetarias) surgen en cada esfera giratoria debido a la fuerza de Coriolis. Hexágono de Saturno, un patrón de nubes estable en el polo norte del planeta, también puede ser una expresión de estas ondas.

La existencia de ondas de Rossby en las estrellas se predijo hace unos cuarenta años. "Las ondas solares de Rossby tienen amplitudes muy pequeñas y períodos de varios meses, por lo que son extremadamente difíciles de detectar ", dice el Prof.Dr. Laurent Gizon, coordinador del equipo que hizo el descubrimiento y director en el MPS. El estudio requirió observaciones de alta precisión del Sol durante muchos años. Los científicos de MPS analizaron un conjunto de datos de seis años del generador de imágenes magnético y heliosférico (HMI) a bordo del Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA, en funcionamiento desde 2010.

"Las imágenes HMI tienen una resolución espacial suficientemente alta para permitirnos seguir el movimiento de los gránulos fotosféricos en la superficie visible del Sol", dice el Dr. Björn Löptien, científico del MPS y primer autor del artículo. Estos gránulos son pequeñas células convectivas que tienen aproximadamente 1500 kilómetros de tamaño en la superficie solar. En su nuevo estudio, los investigadores utilizaron los gránulos como trazadores pasivos para descubrir el subyacente, flujos de vórtice mucho más grandes asociados con las ondas de Rossby. Además, Se utilizaron métodos de heliosismología para confirmar el descubrimiento y estudiar las ondas de Rossby en el interior solar a profundidades de hasta 20000 kilómetros.

"Considerándolo todo, encontramos ondas de vorticidad a gran escala en el Sol que se mueven en la dirección opuesta a la rotación. Que estas ondas solo se vean en las regiones ecuatoriales es completamente inesperado ", Gizon explica. Los patrones de vorticidad se mantienen estables durante varios meses. Los investigadores pudieron determinar la relación entre la frecuencia y la longitud de onda de las ondas por primera vez, identificándolas claramente como ondas de Rossby.

"Las ondas solares de Rossby son gigantescas, con longitudes de onda comparables al radio solar ", Gizon explica. Son un componente esencial de la dinámica interna del Sol porque contribuyen con la mitad de la energía cinética a gran escala del Sol.