El Sol se deja ver como nunca antes y su imagen con mayor resolución revela pequeños remolinos desconocidos

Distinguir una moneda de un euro a 180 kilómetros de distancia parece una tarea reservada a la ciencia ficción, pero esa comparación permite hacerse una idea de la precisión alcanzada al observar el Sol. El telescopio solar Daniel K. Inouye, situado en Hawái, ha conseguido distinguir estructuras de apenas 20 kilómetros en la superficie de nuestra estrella, un tamaño que hasta ahora escapaba a los instrumentos disponibles.

Para conseguirlo, los investigadores recurrieron a una cámara de imagen de banda ancha desarrollada por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar y utilizaron simulaciones informáticas avanzadas. El científico Michiel van Noort, coautor de la investigación, participó tanto en las observaciones como en el procesamiento y la restauración de las imágenes, trabajos necesarios para aprovechar una resolución situada en el límite de las capacidades tecnológicas actuales.

Los astrónomos descubren vórtices diminutos en el Sol

Un equipo internacional de astrónomos ha obtenido la imagen de mayor resolución de la superficie solar captada hasta la fecha y ha descubierto diminutos remolinos de plasma que nunca habían podido observarse. La investigación, publicada en la revista científica Nature, reúne a científicos del Observatorio Solar Nacional de Estados Unidos, el Instituto Max Planck y el High Altitude Observatory. Sus resultados constituyen la primera confirmación conocida de inestabilidades de Kelvin-Helmholtz en el Sol y podrían ayudar a explicar por qué su atmósfera exterior alcanza temperaturas tan elevadas.

La fotosfera, la capa de la atmósfera solar desde la que escapa la luz que llega al espacio, está cubierta por una multitud de estructuras denominadas gránulos. Cada uno mide entre 500 y 2.000 kilómetros de diámetro y forma parte de un patrón denominado granulación, cuyo aspecto recuerda al de las burbujas de un líquido en ebullición.

Su origen está relacionado con la convección, un proceso mediante el cual el plasma caliente asciende desde las profundidades del Sol, pierde temperatura cerca de la superficie y vuelve a descender. Este movimiento genera una sucesión de células que modifican continuamente su aspecto y distribuyen la materia por la región más externa del interior de la estrella.

La cizalladura transforma pequeñas perturbaciones en ondas

La zona elegida para las observaciones se encuentra cerca de una mancha solar, en una región caracterizada por una intensa actividad magnética. Las imágenes, obtenidas a una longitud de onda de 416 nanómetros, muestran estructuras alargadas que forman bandas y otras con aspecto de pequeños torbellinos. En los bordes de los gránulos aparecen franjas muy estrechas cuyos movimientos recuerdan a las olas del océano cuando comienzan a romper. Los científicos han podido identificar por primera vez estos detalles y examinar el comportamiento del plasma en una escala que permanecía fuera del alcance de las observaciones anteriores.

Las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz aparecen cuando dos fluidos se desplazan uno junto al otro a velocidades diferentes y generan fuerzas de cizalladura en su superficie de contacto. Estas fuerzas hacen crecer pequeñas perturbaciones hasta transformarlas en ondas o movimientos giratorios. El fenómeno también se produce en las olas marinas, durante la formación de determinadas nubes y en las atmósferas de Júpiter y Saturno.

Los investigadores consideran que las capas de plasma situadas junto a los límites de los gránulos presentan diferencias de velocidad suficientes para desencadenar el mismo mecanismo físico, una interpretación que permite explicar las formas detectadas.

Los remolinos podrían acelerar la reorganización magnética

El campo magnético solar podría experimentar importantes transformaciones debido a estos pequeños remolinos, capaces de retorcer sus líneas y favorecer la acumulación de energía. El proceso recuerda a un muelle metálico que almacena energía cuando se enrolla y termina liberándola al cambiar de configuración. En el Sol, esa liberación puede producirse mediante la reconexión magnética, un fenómeno en el que las líneas del campo se reorganizan y desprenden energía. Los torbellinos podrían contribuir así a explicar el origen de pequeñas emisiones de radiación conocidas como nanofulguraciones.

El ciclo de actividad solar, de aproximadamente 11 años, exige que el flujo magnético pueda transportarse con rapidez desde la superficie hacia las capas superiores de la atmósfera. Los modelos actuales encuentran dificultades para reproducir esa difusión y explicar cómo se reorganiza el campo en un periodo relativamente corto a escala astronómica.

El análisis apunta a que los remolinos favorecen el intercambio entre plasma magnetizado y plasma carente de magnetización, facilitando ese transporte. Esta capacidad ofrece una posible explicación para uno de los problemas pendientes en la comprensión de la evolución magnética del Sol.