Mientras el mundo ha estado lidiando con la pandemia de coronavirus, Los investigadores del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai'i (IfA) han estado trabajando arduamente para estudiar la corona solar, la atmósfera más externa del sol que se expande hacia el espacio interplanetario. Esta corriente de partículas cargadas que irradian desde la superficie del sol se llama viento solar y se expande para llenar todo el sistema solar.

Las propiedades de la corona solar son consecuencia del complejo campo magnético del sol, que se produce en el interior solar y se extiende hacia afuera. Un nuevo estudio realizado por el estudiante graduado de IfA Benjamin Boe, publicado el miércoles, 3 de junio en el Diario astrofísico , utilizó observaciones de eclipses solares totales para medir la forma del campo magnético coronal con una resolución espacial más alta y en un área más grande que nunca.

La corona se ve más fácilmente durante un eclipse solar total, cuando la luna está directamente entre la Tierra y el sol, bloqueando la superficie brillante del sol. Los avances tecnológicos significativos en las últimas décadas han cambiado gran parte del enfoque hacia las observaciones basadas en el espacio en longitudes de onda de luz no accesibles desde el suelo. oa grandes telescopios terrestres como el Telescopio Solar Daniel K. Inouye en Maui. A pesar de estos avances, algunos aspectos de la corona solo pueden estudiarse durante los eclipses solares totales.

Es por eso que el asesor de Boe y el experto en investigación coronal, Shadia Habbal, ha dirigido a un grupo de cazadores de eclipses que realizan observaciones científicas durante los eclipses solares durante más de 20 años. Los llamados "sherpas de viento solar" viajan por el mundo persiguiendo eclipses solares totales, transporte de instrumentos científicos sensibles en aviones, helicópteros, carros, e incluso caballos para llegar a los lugares óptimos. Estas observaciones del eclipse solar han dado lugar a avances en la revelación de algunos de los secretos de los procesos físicos que definen la corona.

"La corona se ha observado con eclipses solares totales durante más de un siglo, pero nunca antes se habían utilizado imágenes de eclipses para cuantificar la estructura de su campo magnético, "explicó Boe, "Sabía que sería posible extraer mucha más información aplicando técnicas modernas de procesamiento de imágenes a los datos del eclipse solar". Boe trazó el patrón de distribución de las líneas del campo magnético en la corona, utilizando un método de rastreo automático aplicado a imágenes de la corona tomadas durante 14 eclipses en las últimas dos décadas. Estos datos brindaron la oportunidad de estudiar los cambios en la corona durante dos ciclos magnéticos del sol de 11 años.

Boe descubrió que el patrón de las líneas del campo magnético coronal está muy estructurado, con estructuras vistas a escalas de tamaño hasta el límite de resolución de las cámaras utilizadas para las observaciones. También vio que el patrón cambiaba con el tiempo. Para cuantificar estos cambios, Boe midió el ángulo del campo magnético en relación con la superficie del sol.

Durante los períodos de mínima actividad solar, el campo de la corona emanó casi directamente del sol cerca del ecuador y los polos, mientras que salió en una variedad de ángulos en latitudes medias. Durante el máximo de actividad solar, por otra parte, el campo magnético coronal estaba mucho menos organizado y era más radial.

"Sabíamos que habría cambios durante el ciclo solar, "remarcó Boe, "pero nunca esperábamos cuán extenso y estructurado estaría el campo coronal. Los modelos futuros tendrán que explicar estas características para comprender completamente el campo magnético coronal".

Estos resultados desafían los supuestos actuales utilizados en el modelado coronal, que a menudo asumen que el campo magnético coronal es radial más allá de 2,5 radios solares. En lugar de, Este trabajo encontró que el campo coronal a menudo no era radial hasta al menos cuatro radios solares.

Este trabajo tiene más implicaciones en otras áreas de la investigación solar, incluida la formación del viento solar, que impacta el campo magnético de la Tierra y puede tener efectos en el suelo, como cortes de energía.

"Estos resultados son de particular interés para la formación del viento solar. Indica que las ideas principales sobre cómo modelar la formación del viento solar no están completas, y así nuestra capacidad para predecir y defendernos del clima espacial puede mejorarse, "dijo Boe.

El equipo ya está planeando sus próximas expediciones de eclipses, con el próximo programado para Sudamérica en diciembre de este año.

Los resultados se publican en el número del 3 de junio de la Diario astrofísico , y también están disponibles en formato preimpreso en ArXiv.