La corona del Sol, su capa atmosférica más externa, contiene la clave para comprender la actividad solar, incluidos fenómenos como las erupciones solares y los fenómenos meteorológicos espaciales. Durante décadas, los científicos han afrontado el desafío de medir el campo magnético coronal del Sol, ya que este campo impulsa gran parte de la energía que conduce a las erupciones solares.
Ahora, en un logro innovador, el equipo de investigación del profesor Tian Hui de la Universidad de Pekín, en colaboración con expertos internacionales, ha realizado las primeras mediciones convencionales del campo magnético coronal global. Sus hallazgos, publicados en la revista Ciencia (Volumen 386, nº 6717), ofrecen nuevos conocimientos sobre la actividad magnética del Sol durante un período de ocho meses.
El campo magnético del Sol es responsable de almacenar y liberar energía, lo que calienta el plasma en la corona y desencadena erupciones solares. Estas erupciones, a su vez, pueden tener impactos significativos en el clima espacial, afectando potencialmente las operaciones de satélites, los sistemas GPS e incluso los vuelos espaciales tripulados. Sin embargo, debido a la naturaleza relativamente débil del campo magnético coronal en comparación con el campo magnético de la superficie del Sol (la fotosfera), medir este campo ha demostrado ser un desafío importante.
La importancia de las mediciones del campo magnético coronal.
A medida que el Sol gira, hay variaciones en los campos magnéticos y la capacidad de monitorear regularmente el campo magnético coronal del Sol mejorará nuestra comprensión de las erupciones solares y ayudará a proteger los sistemas de alta tecnología en la Tierra y en el espacio.
A lo largo de los años, se han realizado mediciones rutinarias del campo magnético fotosférico, pero el campo coronal sigue siendo difícil de alcanzar. Esta limitación ha impedido la capacidad de los científicos para comprender completamente la estructura tridimensional del campo magnético y los procesos dinámicos que ocurren en la atmósfera del Sol.
En 2020, el equipo de Tian Hui desarrolló un método llamado “choques coronales bidimensionales”, que permitió las primeras mediciones de la distribución global del campo magnético coronal. Este fue un hito importante, que marcó un paso crucial hacia el objetivo de las mediciones rutinarias del campo magnético coronal.
Más recientemente, el equipo de Tian perfeccionó aún más este método, lo que les permitió rastrear ondas de corte magnetohidrodinámicas en la corona con mayor precisión. Esto permitió diagnosticar la distribución de la densidad coronal y, como resultado, determinar tanto la fuerza como la dirección del campo magnético.
Utilizando el polarímetro coronal multicanal mejorado (UCoMP), el equipo de investigación realizó observaciones detalladas de la corona del Sol de febrero a octubre de 2022. Durante este período de ocho meses, recopilaron 114 magnetogramas, o imágenes del campo magnético, que les permitieron observar la evolución del campo magnético coronal a diferentes altitudes y latitudes a lo largo de múltiples rotaciones solares. La intensidad del campo magnético midió entre 1,05 y 1,60 radios solares y varió desde menos de 1 gauss hasta alrededor de 20 gauss.
Con estas mediciones pudieron crear un mapa global de la intensidad del campo magnético en la corona solar. Este mapa reveló cómo evoluciona el campo magnético con el tiempo y en diferentes regiones del Sol.
Cuando se compararon con las predicciones de los modelos coronales globales más avanzados, como el desarrollado por Predictive Science, una empresa con sede en EE. UU., el equipo descubrió que sus datos de observación coincidían estrechamente con las predicciones del modelo en regiones de latitudes medias y bajas. Sin embargo, observaron mayores discrepancias en las regiones de altas latitudes y áreas activas del Sol.
Estos hallazgos son fundamentales para mejorar los modelos actuales de la actividad magnética del Sol y comprender la dinámica de las erupciones solares. Como explica el autor principal, Yang Zihao, las observaciones del equipo proporcionan una base clave para refinar y optimizar los modelos coronales, lo que eventualmente podría conducir a predicciones más precisas de las erupciones solares y su impacto potencial en el entorno espacial de la Tierra.
Este estudio marca un cambio en la física solar, a medida que el campo entra en una nueva era de mediciones rutinarias del campo magnético coronal.
Según Tian Hui, este logro es sólo el comienzo. Si bien sus métodos actuales permiten medir el campo magnético en el borde del disco solar, el próximo objetivo es desarrollar técnicas que permitan una medición completa de todo el campo magnético coronal, incluido el propio disco solar. Esto requerirá la integración de otros métodos y herramientas de medición, pero representa un objetivo crítico para la comunidad de física solar en las próximas décadas.
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