La superficie del Sol puede parecer relativamente uniforme cuando la observamos desde la Tierra. De cerca, sin embargo, es un océano extremadamente turbulento de plasma caliente que asciende, se enfría y vuelve a hundirse continuamente.
Ahora los científicos han conseguido mirar ese movimiento con una resolución nunca alcanzada.
Utilizando el Daniel K. Inouye Solar Telescope, en Hawái, un equipo internacional identificó por primera vez diminutos remolinos de plasma en la fotosfera solar. Algunos tienen estructuras de apenas 20 kilómetros de ancho, una escala extraordinariamente pequeña teniendo en cuenta que el Sol se encuentra a unos 150 millones de kilómetros de nosotros. El descubrimiento fue publicado el 5 de agosto en Nature.
Verlos equivale a distinguir una moneda desde 180 kilómetros
El Inouye es actualmente el telescopio solar más potente del mundo y posee un espejo principal de cuatro metros. Aun así, observar estas estructuras llevó sus capacidades prácticamente al límite.
Michiel van Noort, investigador del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar y coautor del trabajo, explicó que era necesario resolver detalles de unos 20 kilómetros sobre la superficie solar.
El propio instituto compara la hazaña con intentar distinguir una moneda de un euro desde aproximadamente 180 kilómetros de distancia.
Las imágenes fueron complementadas con simulaciones magnetohidrodinámicas de alta resolución para comprobar qué procesos físicos podían producir aquellas formas.
Los remolinos aparecen entre gigantescas “burbujas”
La fotosfera está cubierta de estructuras conocidas como gránulos solares, enormes células de convección que normalmente miden entre 500 y 2.000 kilómetros.
En el centro de cada gránulo asciende plasma caliente procedente del interior. Al alcanzar la superficie se enfría y termina desplazándose hacia los bordes, donde vuelve a hundirse.
Observando esos límites con enorme detalle, los investigadores descubrieron unas finas estructuras que parecían olas rompiendo sobre el océano. Algunas comenzaban a enrollarse hasta formar pequeños vórtices.
La explicación apunta a un fenómeno conocido como inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, que aparece cuando dos capas de un fluido se desplazan a velocidades diferentes. La fricción entre ambas genera ondulaciones que pueden acabar enrollándose en remolinos.
El proceso ocurre en la atmósfera y los océanos terrestres, pero esta investigación proporciona evidencia observacional de que también es ubicuo en la fotosfera solar.
Lo importante no es su tamaño, sino lo que hacen con el campo magnético
Estos pequeños vórtices podrían tener consecuencias enormes.
Las simulaciones muestran que son muy eficientes mezclando plasma magnetizado con regiones menos magnetizadas y deformando las líneas del campo magnético solar.
Es importante porque una de las grandes preguntas de la física solar es cómo la energía producida por los movimientos de la superficie termina transportándose hacia las capas superiores de la atmósfera.
Las líneas magnéticas pueden imaginarse parcialmente como resortes: los movimientos del plasma las retuercen y acumulan energía. Cuando esa configuración cambia o se reorganiza, parte de esa energía puede liberarse.
Los investigadores consideran que estos diminutos vórtices podrían contribuir a ese proceso y participar en pequeños eventos energéticos, incluidos fenómenos relacionados con nanofulguraciones o nanoflares. Pero el nuevo estudio no demuestra que sean por sí solos responsables del calentamiento de la corona solar.
Un proceso diminuto puede terminar influyendo en todo el Sol
También podría ayudar a explicar cómo los campos magnéticos se redistribuyen por la superficie y alcanzan la atmósfera solar con tanta rapidez.
Ese transporte magnético está relacionado con fenómenos mucho mayores, desde el ciclo de actividad solar de aproximadamente 11 años hasta la formación de regiones capaces de producir erupciones.
El hallazgo muestra así una de las paradojas más interesantes del Sol: para entender algunas de las estructuras más gigantescas y violentas de nuestra estrella, quizá primero tengamos que observar remolinos de apenas 20 kilómetros escondidos en su superficie.
