Nada parece más familiar que el sol en el cielo. Pero misteriosos remolinos chorros, y los destellos de luz poderosa que los científicos no pueden explicar ocurren en la atmósfera exterior del sol todo el tiempo. Ahora, Los investigadores del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) han obtenido información sobre estos fenómenos desconcertantes.

Utilizando potentes ordenadores para simular la atmósfera solar, o corona, los investigadores encontraron que los remolinos y destellos de luz de rayos X, juntos conocidos como chorros coronales, podría ser causado por globos de plasma que emergen del sol en forma de bolas que se asemejan a formas magnéticas conocidas como spheromaks. "Esta investigación confirma las corazonadas del físico de PPPL Masaaki Yamada, quien primero tuvo la idea, "dijo Joshua Latham, primer autor del artículo que informa los resultados en Física de Plasmas .

Latham completó la investigación como parte de su tesis principal para el departamento de física mientras estudiaba en la Universidad de Princeton. Actualmente es estudiante de doctorado en el departamento de Ingeniería Nuclear y Ciencias Radiológicas de la Universidad de Michigan.

Grandes chorros coronales, aunque se origina a 93 millones de millas de distancia en el sol, puede afectarnos aquí en la Tierra. Los chorros pueden contribuir a las efusiones de partículas conocidas como viento solar que pueden golpear la atmósfera exterior de nuestro planeta e interferir con los satélites de comunicaciones y las redes eléctricas. Jets más pequeños, que se estudian en PPPL, también contribuyen al viento solar, y junto con ráfagas de luz de rayos X pueden ayudar a calentar la corona. Cualquier conocimiento sobre cómo se forman los chorros podría ayudar a los científicos a predecir su aparición y preparar la Tierra para su impacto.

Las simulaciones indican que se forma una estructura magnética en forma de cúpula en la superficie del sol antes de los chorros coronales. Luego, Las líneas del campo magnético en la parte inferior de la estructura se desprenden de la superficie solar en un proceso conocido como reconexión magnética. la ruptura y la reconexión violenta de los campos magnéticos que se produce en todo el universo.

Ahora la cúpula comienza a inclinarse. Mientras lo hace, las líneas superiores del campo magnético tocan las líneas circundantes y crean otra ronda de reconexión. El plasma dentro de la cúpula se acelera y libera la energía magnética almacenada. "En esencia, Estos resultados muestran los procesos físicos que tendrían que ocurrir para producir los destellos de luz de rayos X, "Dijo Latham.

"Las simulaciones anteriores han sugerido que los chorros coronales provienen de la reconexión, pero nadie estaba seguro de cómo sería la configuración magnética al comienzo del proceso, ", dijo." Estos hallazgos indican que un spheromak podría ser la estructura de origen, y que su inclinación desencadena la reconexión ".

Para un científico que estudia el plasma, el cuarto estado de la materia compuesta de gas sobrecalentado que conduce la electricidad, el sol es un tema natural. "Estudiamos el plasma aquí en PPPL, y las estrellas están hechas de plasma, "dijo la física de PPPL Elena Belova, quien modificó el código de computadora que produjo la simulación y junto con Yamada supervisó el proyecto de Latham. "Y si quieres estudiar el plasma y las estrellas, tendría sentido estudiar la estrella junto a nosotros, " ella dijo.

Los físicos también han probado los spheromaks como una posible forma de aprovechar en la Tierra la energía de fusión que alimenta el sol y las estrellas. Fusion combina elementos ligeros en forma de plasma para generar cantidades masivas de energía. Los científicos buscan replicar la fusión para obtener un suministro de energía virtualmente inagotable para generar electricidad.

Yamada y sus colegas ahora usarán un dispositivo PPPL conocido como Experimento de Reconexión Magnética (MRX) para probar la idea de spheromak en un laboratorio. La financiación de ese trabajo es una subvención de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA).