Unos de los misterios más antiguos de la física solar era ¿por qué la atmósfera exterior del Sol, o corona, era millones de grados más calienta que su superficie? Actualmente, los científicos creen que han descubierto una importante fuente de gas caliente que reabastece la corona: chorros de plasma que surgen con fuerza por encima de la superficie del Sol. Este hallazgo trata una cuestión fundamental de astrofísica: Cómo se desplaza la energía desde el interior del Sol para formar su caliente atmósfera exterior.
Conjunto de chorros de materia denominados espículas, proyectados hacia arriba a gran velocidad desde la superficie del Sol.
Siempre ha constituido un rompecabezas entender por qué la atmósfera del Sol está más caliente que su superficie, afirma Scout McIntosh, físico solar en el Observatorio del National Center for Atmospheric Research (NCAR) en Boulder, Colorado, que ha participado en el estudio. Al identificar que estos chorros introducen plasma caliente en la atmósfera exterior del Sol, podemos conseguir una mayor comprensión de esa región y posiblemente mejorar nuestro conocimiento acerca de la sutil influencia que ejerce el Sol sobre la atmósfera superior de La Tierra.
Los resultados de esta investigación fueron realizados por científicos de la Lockheed Martin’s Solar and Astrophysics Laboratory (LMSAL), NCAR y la Universidad de Oslo, y serán publicados en la Revista Science. Están subvencionados por la NASA y por la National Science Foundation (NSF), patrocinador de la NCAR’s. Estas observaciones representan un paso significativo en la comprensión de las altas temperaturas observadas en la corona solar, manifestó Rich Behnke de la NSF’s Division of Atmospheric and Geospace Sciences, que financió la investigación. Este trabajo ofrece una nueva visión sobre la producción de energía del Sol y otras estrellas. Los resultados también constituyen un gran ejemplo del poder de colaboración entre universidad, industria privada y científicos del gobierno y organizaciones.
El equipo de investigación se centró en los chorros de plasma conocidos como espículas, los cuales son chorros de plasma impulsados hacia arriba en las proximidades de la superficie solar, en su atmósfera exterior. Durante décadas, los científicos creían que las espìculas podrían transmitir calor dentro de la corona, sin embargo, continuando con los trabajos de observación realizados en la década de los 1980, se constató que las espículas de plasma no alcanzaban las temperaturas de la corona, y en consecuencia, esa teoría cayó en desuso. El calentamiento de las espículas a millones de grados nunca ha sido observado directamente, por lo que su aportación a calentamiento de la corona ha sido considerado como poco probable, ha manifestado Bart De Pontieu, investigador jefe y físico solar en el LMSAL.
En 2007, De Pontieu, Mac Intosh y sus colegas, identificaron una nueva clase de espículas que se desplazaban mucho más rápidamente y con una duración menor que las tradicionales. Estas espículas tipo II, son lanzadas hacia arriba a gran velocidad a menudo a más de 100 km/s, antes de desaparecer. La rápida desaparición de estos chorros, sugieren que el plasma puede portar mucho calor, pero carecemos de la evidencia de la observación directa. Para verificar su hipótesis, los investigadores realizaron nuevas observaciones mediante el Atmospheric Imaging Assembly, el recientemente lanzado Solar Dynamics Observatory y el Focal Plane Package for the Solar Optical Telescope (SOT) todos de la NASA, estando éste último instalado en el satélite japonés Hinode.
McIntosh manifestó la alta resolución espacial y temporal de los instrumentos mas novedosos ha sido crucial para desvelar este aporte de masa coronal que anteriormente estaba oculto. Nuestras observaciones ponen de manifiesto por vez primera la conexión biunívoca entre el plasma que se encuentra a millones de grados y las espículas que transportan este plasma a la corona.
Los hallazgos observados proporcionan una alternativa a las teorías existentes del calentamiento de la corona.
Durante las últimas décadas, los científicos propusieron una amplia variedad de modelos teóricos, pero la ausencia de una observación detallada obstaculizó apreciablemente el progreso. Uno de nuestros mayores retos consiste en tratar de entender que induce a desplazar y calentar el material de que están compuestas las espículas, agregó De Pontieu. Un paso clave, según De Pontieu, sería intentar comprender mejor la región interfase entre la superficie visible del Sol, o fotosfera y su corona.
Otra misión de la NASA, la Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), está programada su lanzamiento para 2012, la cual proporcionará información de alta fidelidad acerca de los procesos complejos y los enormes contrastes de densidad, temperatura y campos magnéticos existentes entre la fotosfera y la corona. Los investigadores esperan que esto proporcione más conocimientos acerca del calentamiento de las espículas y su mecanismo de impulsión.
La LMSAL es una parte de la Lockheed Martin Space Systems Company, la cual diseña, desarrolla, ensaya y maneja un amplio espectro de sistemas de tecnología avanzada para la seguridad nacional y militar, gobierno civil y entidades comerciales.
Fuente: Science Daily