Desentrañando el complicado problema de la actividad del Sol

**Simulación de líneas de campo magnético retorcidas que emergen a través de la fotosfera, la superficie visible del Sol.**
**Crédito:** MacTaggart et al.
***Tipo de licencia:*** *Atribución (CC BY 4.0)*

Un nuevo enfoque para analizar el desarrollo de enredos magnéticos en el Sol ha dado lugar a un gran avance en un debate de larga data. Este último consiste en cómo se inyecta la energía solar en la atmósfera solar antes de ser liberada al espacio, provocando fenómenos meteorológicos espaciales. Tenemos la primera evidencia directa de que las líneas de campo se anudan antes de emerger en la superficie visible del Sol. Esto tiene implicaciones para nuestra capacidad de predecir el comportamiento de las regiones activas y la naturaleza del interior solar. El Dr. Christopher Prior, del Departamento de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Durham, presentará el trabajo en la Reunión Nacional de Astronomía virtual (NAM 2021).

Dos teorías compiten para explicar los enredos magnéticos

En general, los investigadores están de acuerdo en que la actividad solar es causada por inestabilidades en giros gigantes de cuerdas magnéticas. Estas enhebran la superficie visible del Sol, conocida como fotosfera. Sin embargo, ha habido un debate en curso sobre cómo se forman estos enredos. Hay dos teorías dominantes. Una ha sugerido que las espirales de líneas de campo emergen a través de la fotosfera desde la zona de convección de abajo. La otra, sugiere que los pies de las líneas de campo arqueadas se envuelven entre sí en la propia superficie y crean trenzas. En teoría, ambos mecanismos podrían producir efectos como la rotación de las manchas solares y llamaradas solares dramáticas. Sin embargo hasta la fecha, ninguna evidencia observacional directa ha respaldado de manera concluyente ninguno de los escenarios.

Un nuevo enfoque para delucidarlo

Prior y sus colegas de la Universidad de Glasgow y el INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania en Italia hicieron un nuevo planteo. Propusieron una nueva medida directa del entrelazamiento del campo magnético. Se hace mediante el seguimiento de la rotación de las líneas de campo en los puntos donde se cruzan con la fotosfera. Este «devanado magnético» debería manifestarse de diferentes formas para cada una de las dos teorías. Aplicar el devanado magnético a las observaciones de la fotosfera y examinar los patrones resultantes podría permitir llegar a una respuesta sobre qué teoría es correcta.

La imagen de la izquierda muestra una serie de bucles magnéticos en el Sol, capturados por el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA. La imagen de la derecha se ha procesado para resaltar los bordes de cada bucle y hacer que la estructura sea más clara.
Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / SDO.
**Tipo de licencia:** Atribución (CC BY 4.0).

Recurriendo a las observaciones de las regiones activas para dar un veredicto

Los investigadores estudiaron el devanado magnético de 10 regiones activas del Sol en observaciones realizadas por misiones solares. En todos los casos, los resultados coincidieron con la teoría de la emergencia de líneas de campo magnético pretorcidas elevándose desde la zona de convección.

Prior explica: «El patrón de las líneas de campo pretorcidas coincidía exactamente con los datos de observación que consideramos inicialmente. Desde entonces se ha descubierto que esto es cierto para todos los conjuntos de datos de regiones activas que hemos analizado hasta ahora. Anticipamos que el devanado magnético se convertirá en una cantidad esencial en la interpretación de la estructura del campo magnético a partir de datos de observación».

Fuente: Royal Astronomical Society, (RAS).

Artículo original: «Unravelling the knotty problem of the Sun’s activity«.

Más información

El trabajo aparece en:

«Direct evidence: twisted flux tube emergence creates solar active regions», D. MacTaggart, C. Prior, B. Raphaldini, P. Romano & S. Guglielmino (2021) (arXiv preprint)
«Magnetic winding: what is it and what is it good for?», C. Prior & D. MacTaggart, Proc. R. Soc. A., 476 (2242) (2020) (DOI: 10.1098/rspa.2020.0483)

Nota

Sobre el Encuentro Nacional de Astronomía

La Reunión Nacional de Astronomía de la Royal Astronomical Society (NAM 2021) se llevará a cabo en línea del 19 al 23 de julio de 2021. La conferencia, que reúne a unos 800 astrónomos y científicos espaciales, es el mayor evento anual de astronomía y ciencia espacial profesional en el Reino Unido. Reune líder investigadores líderes de todo el mundo presentando sus últimos trabajos.

NAM 2021 incorpora las reuniones anuales de los grupos Magnetosfera Ionosfera Solar-Terrestre (MIST) y Física Solar del Reino Unido (UKSP). La conferencia está patrocinada principalmente por la Real Sociedad Astronómica (RAS), el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología ( STFC ) y la Universidad de Bath .

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