El
Observatorio de Dinámica Solar, SDO, de la NASA ha observado una
explosión magnética como nunca antes se había visto. En los abrasadores
alcances superiores de la atmósfera del Sol, una prominencia (un gran
bucle de material lanzado por una erupción en la superficie solar)
comenzó a caer de regreso a la superficie del Sol. Pero antes de que
pudiera hacerlo, la prominencia se topó con una trama de líneas de campo
magnético, provocando una explosión magnética.
Los científicos han visto previamente el
chasquido explosivo y la realineación de líneas de campo magnético
enredadas en el Sol, un proceso conocido como reconexión magnética, pero
nunca uno que haya sido provocado por una erupción cercana. La
observación, que confirma una teoría de hace una década, puede ayudar a
los científicos a comprender un misterio clave sobre la atmósfera del
Sol, predecir mejor el clima espacial y también puede conducir a avances
en los experimentos de fusión controlada y plasma de laboratorio.
"Esta fue la primera observación de un
detonante externo de reconexión magnética", dijo Abhishek Srivastava,
científico solar del Instituto Indio de Tecnología (BHU), en Varanasi,
India. “Esto podría ser muy útil para comprender otros sistemas. Por
ejemplo, las magnetosferas planetarias y de la Tierra, otras fuentes de
plasma magnetizado, incluidos los experimentos a escala de laboratorio
donde el plasma es altamente difusivo y muy difícil de controlar ".
Anteriormente se había visto un tipo de
reconexión magnética conocida como reconexión espontánea, tanto en el
Sol como alrededor de la Tierra. Pero este nuevo tipo impulsado por
explosiones, llamado reconexión forzada, nunca se había visto
directamente, se cree que se teorizó por primera vez hace 15 años.
La reconexión espontánea previamente
observada requiere una región con las condiciones adecuadas, como tener
una delgada capa de gas ionizado o plasma, que solo conduce débilmente
la corriente eléctrica, para que ocurra. El nuevo tipo, la reconexión
forzada, puede ocurrir en un rango más amplio de lugares, como en el
plasma que tiene una resistencia aún menor para conducir una corriente
eléctrica. Sin embargo, solo puede ocurrir si hay algún tipo de erupción
para desencadenarlo. La erupción exprime el plasma y los campos
magnéticos, haciendo que se vuelvan a conectar.
Si bien el revoltijo de líneas de campo
magnético del Sol es invisible, afecta al material que las rodea: una
sopa de partículas cargadas ultracalientes conocidas como plasma. Los
científicos pudieron estudiar este plasma utilizando observaciones del
Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, o SDO, observando
específicamente una longitud de onda de luz que muestra partículas
calentadas de 1-2 millones de Kelvin (1.8-3.6 millones de F).
Las observaciones les permitieron ver
directamente el evento de reconexión forzada por primera vez en la
corona solar, la capa atmosférica más alta del Sol. En una serie de
imágenes tomadas durante más de una hora, se podía ver una prominencia
en la corona cayendo de nuevo en la fotosfera. En el camino, la
prominencia se topó con una trama de líneas de campo magnético, haciendo
que se reconectaran en una forma distinta de X.
La reconexión espontánea ofrece una
explicación de lo caliente que es la atmósfera solar: misteriosamente,
la corona es millones de grados más caliente que las capas atmosféricas
inferiores, un enigma que ha llevado a los científicos solares durante
décadas a buscar qué mecanismo está impulsando ese calor. Los
científicos observaron múltiples longitudes de onda ultravioleta para
calcular la temperatura del plasma durante y después del evento de
reconexión. Los datos mostraron que la prominencia, que era bastante
fría en relación con la abrasadora corona, ganó calor después del
evento. Esto sugiere que la reconexión forzada podría ser una de las
formas en que la corona se calienta localmente. La reconexión espontánea
también puede calentar el plasma, pero la reconexión forzada parece ser
un modo de calentarse mucho más efectivo: eleva la temperatura del
plasma más rápido, más alto y de manera más controlada.
Si bien el protagonista detrás de este
evento de reconexión fue una prominencia, otras erupciones solares como
llamaradas y eyecciones de masa coronal, también podrían causar
reconexión forzada.
Dado que estas erupciones impulsan el clima
espacial, las ráfagas de radiación solar que pueden dañar los satélites
alrededor de la Tierra, comprender la reconexión forzada puede ayudar a
predecir mejor cuándo las partículas disruptivas cargadas de alta
energía podrían acelerarse en la Tierra.
Comprender cómo se puede forzar la
reconexión magnética de manera controlada también puede ayudar a los
físicos de plasma a reproducir la reconexión en laboratorios. Esto sería
útil para controlarlos y estabilizarlos.
Los científicos continúan buscando
eventos de reconexión más forzados. Con más observaciones, podrían
comenzar a comprender la mecánica detrás de la reconexión y cuando
podrían suceder.
"Nuestro pensamiento es que la reconexión forzada está
en todas partes", dijo Srivastava. "Pero tenemos que seguir
observándola, cuantificarla, si queremos demostrarlo".
Actualizado: 18/12/2019
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