Nunca antes se había podido ver el sol como en estas imágenes.
En un estudio que se publicó hoy en Nature se presentan las imágenes de más alta resolución hasta ahora de la superficie visible, o fotósfera, del sol. Son imágenes más que bellas, porque contienen información crítica sobre la física fundamental de nuestra estrella central, incluyendo la primera confirmación experimental de un fenómeno que hace tiempo conforma una teoría, y que solo la alta resolución espacial del telescopio solar Inouye logró revelar.
“Es muy importante entender lo que pasa en el sol a nivel microscópico”, le dijo a Gizmodo el autor principal del trabajo David Kuridze, astrónomo del Observatorio Nacional Solar. “Es muy importante para poder entender al sol, su magnetismo, y su dinámica global. Necesitamos entender esos campos microscópicos a mínima escala”.
Haciendo zoom
La Fundación Nacional de Ciencias Daniel K. Inouye con su Telescopio Solar ubicado cerca de la cima del volcán Haleakalā de Maui tiene el telescopio solar más potente del mundo, con un espejo de 4 metros de diámetro que recoge siete veces más luz solar que cualquier otro y produce imágenes excepcionalmente claras y detalladas de la fotósfera.
Kuridze formó parte de un equipo internacional de científicos que originalmente buscó la mejor forma de lograr las capacidades del Telescopio Solar Inouye. El desarrollo y pruebas de diferentes técnicas para mejorar la calidad de las imágenes fueron lo que finalmente llevó a las impactantes imágenes de cerca que se publicaron hoy.
“Cuando estaba allí con mis colegas y miramos esas imágenes por primera vez, de inmediato reconocimos esos patrones de Kelvin-Helmholtz, y al instante sentimos un entusiasmo enorme”, le dijo a Gizmodo el coautor del trabajo Friedrich Wöger, científico del Observatorio Nacional Solar que trabaja en el programa de instrumentos del Telescopio Solar Inouye.
La inestabilidad de Kelvin-Helmholtz (KHI, en inglés) ocurre cuando dos fluidos se deslizan uno junto al otro a velocidades diferentes, lo que crea un “corte” en la interfaz que causa perturbaciones menores que aumentan hasta formar vórtices en forma de ondas o espirales. La KHI en la fotósfera del sol ha sido algo que en teoría se propuso hace tiempo, pero hasta ahora los investigadores jamás habían podido observar directamente las firmas de este fenómeno.
“Poder verlo y eventualmente probar que se deben a la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz fue una sensación hermosa, altamente satisfactoria”, dijo Wöger.
Las grandes preguntas de la física solar
El descubrimiento podría ayudar a resolver algunos misterios de la ciencia como el problema del calentamiento coronal, según los investigadores. La temperatura de la superficie del sol llega a unos 5.500 °C pero su atmósfera exterior, la corona, llega a ser de 200 veces más, según el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton.
Es un misterio porque la temperatura tendría que disminuir a medida que te alejas de la superficie que genera calor. La hipótesis es que la inestabilidad KHI contribuye al calor coronal y estas nuevas imágenes detalladas podrían servir para investigarlo en mayor profundidad.
También ayudarían a explicar por qué es tan corto el ciclo magnético solar. Los polos magnéticos del sol cambian cada 11 años aproximadamente, poco tiempo comparado con las escalas de tiempo cósmico. Para que así sea, los campos magnéticos del sol tienen que ser capaces de disiparse y reorganizarse con gran eficiencia, pero los modelos actuales no logran explicar cómo sucede eso, y la inestabilidad KHI podría ser la pieza faltante en este rompecabezas, por su alta efectividad para disipar los campos magnéticos.
Con los datos de alta resolución del Telescopio Solar Inouye los investigadores planean usar programas de computación para detectar automáticamente y estudiar las firmas de las volutas de la KHI y así, podrían determinar la prevalencia de este fenómeno en la fotosfera, sabiendo cuánta energía puede llevar a la corona del sol y hasta dónde se ven afectados los campos magnéticos al esparcirse por la baja atmósfera del sol.
“Es un descubrimiento que abre nuevos caminos para resolver algunos de los más grandes misterios y problemas que tenemos hoy en la física solar”, dijo Kuridze.
