¿Alguna vez has visto el viento caliente del verano soplar en un campo de trigo maduro? Si es así, estás familiarizado con el efecto ondulante. Este efecto en cascada se llama ondas de Alfvén.
Gracias al Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA, ahora podemos ver el efecto de las ondas de Alfvén, rastrear sus movimientos y ver cuánta energía se transporta. Estos nuevos hallazgos han iluminado a los investigadores solares y pueden ser la clave de otros dos eventos solares enigmáticos: el intenso calentamiento de la corona a unas 20 veces más caliente que la superficie del Sol y los vientos solares que explotan hasta 1.5 millones de millas por hora.
"SDO tiene una resolución sorprendente, por lo que puedes ver ondas individuales", dice Scott McIntosh en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica en Boulder, Colorado. "Ahora podemos ver que, en lugar de que estas ondas tengan aproximadamente 1000 veces la energía necesaria como pensábamos anteriormente, tiene el equivalente de aproximadamente 1100W de bombilla por cada 11 pies cuadrados de la superficie del Sol, lo cual es suficiente para calentar la atmósfera del Sol y conducir el viento solar ".
Como McIntosh señala en su 28 de julio Naturaleza artículo, las ondas de Alfvén son bastante simples. Su movimiento ondula hacia arriba y hacia abajo en las líneas del campo magnético de forma similar a la forma en que una vibración viaja a lo largo de una cuerda de guitarra. El campo de plasma que envuelve al Sol se mueve en armonía con las líneas del campo. El SDO puede "ver" y seguir este movimiento. Aunque el escenario es mucho más complejo, comprender las ondas es clave para comprender la naturaleza de la conexión Sol-Tierra y otras preguntas menos claras como qué causa el calentamiento coronal y las velocidades del viento solar.
"Sabemos que hay mecanismos que suministran una gran reserva de energía en la superficie del sol", dice el científico espacial Vladimir Airapetian en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Esta energía se bombea a la energía del campo magnético, transportada al sol. atmósfera y luego se libera como calor ". Pero determinar los detalles de este mecanismo ha sido debatido durante mucho tiempo. Airapetian señala que un estudio como este confirma que las ondas de Alfvén pueden ser parte de ese proceso, pero que incluso con SDO todavía no tenemos la resolución de imagen para probarlo definitivamente.
Hannes Alfvén teorizó por primera vez las olas en 1942, pero no fue hasta 2007 cuando se observaron realmente. Esto demostró que podían transportar energía desde la superficie del Sol a la atmósfera, pero la energía era demasiado débil para dar cuenta del alto calor de la corona. Este estudio dice que esos números originales pueden haber sido subestimados. McIntosh, en colaboración con un equipo de Lockheed Martin, la Universidad de Oslo de Noruega y la Universidad Católica de Lovaina de Bélgica, analizó las grandes oscilaciones en las películas del instrumento Atmospheric Imagine Assembly (AIA) de SDO capturado el 25 de abril de 2010. "Nuestro nombre en clave para esta investigación fue 'The Wiggles' ", dice McIntosh. “Porque las películas realmente parecen que el Sol estaba hecho de gelatina moviéndose de un lado a otro en todas partes. Claramente, estos meneos llevan energía ".
Los "meneos", conocidos como espículas, se modelaron contra las olas de Alfvén y se encontraron una buena combinación. Una vez identificado, el equipo podría analizar la forma, la velocidad y la energía de las olas. “Las curvas sinusoidales se desviaron hacia afuera a velocidades de más de 30 millas por segundo y se repitieron cada 150 a 550 segundos. Estas velocidades significan que las olas serían lo suficientemente enérgicas como para acelerar el viento solar rápido y calentar la corona silenciosa ”. dice el equipo. “La brevedad de la repetición, conocida como el período de la ola, también es importante. Cuanto más corto sea el período, más fácil será para la ola liberar su energía en la atmósfera coronal, un paso crucial en el proceso ”.
Según datos preliminares, las espículas saltaron a temperaturas coronales de al menos 1,8 millones de grados Fahrenheit. El emparejamiento de las olas y el calor de Alfvén puede ser lo que se necesita para mantener la corona a su temperatura actual ... pero no lo suficiente como para causar explosiones de radiación. "Saber que puede haber suficiente energía en las olas es solo la mitad del problema", dice Airapetian de Goddard. “La siguiente pregunta es averiguar qué fracción de esa energía se convierte en calor. Podría ser todo, o podría ser el 20 por ciento, por lo que necesitamos conocer los detalles de esa conversión ".
¿Más estudio? Puedes apostar'. Y el equipo SDO está a la altura.
"Todavía no entendemos perfectamente el proceso en curso, pero estamos obteniendo mejores observaciones", dice McIntosh. "El siguiente paso es que las personas mejoren las teorías y los modelos para capturar realmente la esencia de la física que está sucediendo".
Fuente original de la historia: Noticias SDO de la NASA.
