Desvelando la capa misteriosa del Sol

En la atm¨®sfera del Sol hay una regi¨®n fronteriza entre capas que ha intrigado a los cient¨ªficos desde hace tiempo y que es importante porque en ella se producen fen¨®menos clave en la transferencia de energ¨ªa generada en el interior de la estrella hacia fuera. Esa regi¨®n emite, sobre todo, en ultravioleta, por lo que no se puede estudiar desde la superficie terrestre ya que lo impide la atm¨®sfera (afortunadamente, dado que esa radiaci¨®n es nociva para la vida). Por ello, para investigar con detalle esa transici¨®n entre capas, la NASA lanz¨® al espacio el a?o pasado un telescopio, el IRIS, de alta resoluci¨®n, cuyos datos est¨¢n ayudando a los cient¨ªficos a desentra?ar los detalles de la masiva transferencia de energ¨ªa en el Sol.

Campos magn¨¦ticos retorcidos, chorros de alta energ¨ªa, peque?as bombas de plasma a temperaturas superiores a los 100.000 grados cent¨ªgrados y bucles magn¨¦ticos grandes y peque?os son los rasgos que han descubierto varios equipos cient¨ªficos analizando los datos que ha proporcionado hasta ahora el IRIS. Cinco art¨ªculos con todos esos resultados se presentan esta semana en la revista Science.

¡°El Sol es una estrella de mediana edad que produce energ¨ªa en su interior por fusi¨®n nuclear del hidr¨®geno para formar helio, energ¨ªa que se propaga hacia el exterior por radiaci¨®n y convecci¨®n¡±, recuerda Louise K. Harra, del University College de Londres, en su comentario en Science acerca de las novedades que aporta el IRIS. Y contin¨²a: ¡°El objetivo de los f¨ªsicos solares es determinar c¨®mo el Sol produce vientos solares con velocidades que pueden ser 50 veces superiores a las de los huracanes m¨¢s potentes en la Tierra, y pueden crear destellos energ¨¦ticos que emiten decenas de millones de veces la energ¨ªa de una bomba de hidr¨®geno¡±. Aunque se sabe que el campo magn¨¦tico es clave para comprender estos procesos, ¡°los detalles de la transferencia de energ¨ªa por la atm¨®sfera solar han estado poco claros¡±, se?ala Harra.

De las tres capas principales de la atm¨®sfera solar -la fotosfera (la superficie de la estrella, desde la que nos llega la luz que vemos), la cromosfera y la corona-, los cient¨ªficos del IRIS est¨¢n sobre todo interesados en la transici¨®n, en la regi¨®n intermedia.

Con el telescopio, adecuado para observar con gran detalle el plasma caliente y determinar par¨¢metros como la temperatura, la velocidad, las turbulencias y la densidad, se est¨¢ viendo lo compleja que es esa capa intermedia desde el punto de vista de la f¨ªsica solar.

En uno de los art¨ªculos de Science, Hui Tian (del Centro de Astrof¨ªsica Harvard-Smithsonian) y sus colegas han visto peque?os chorros intermitentes ultracalientes, con velocidades de entre 80 y 250 kil¨®metros por segundo que se originan en peque?as regiones brillantes en la capa de transici¨®n, que duran entre 20 y 80 segundos y que pueden ser una fuente del viento solar. El equipo de Paola Tesla (tambi¨¦n del Smithsonian) ha estudiado los bucles magn¨¦ticos en las regiones activas del sol, con part¨ªculas aceleradas a muy alta energ¨ªa. Hardi Peter (Instituto Max Planck, Alemania) y su equipo han encontrado bolsas de plasma muy caliente en el entorno m¨¢s fr¨ªo de la fotosfera, de manera que ese contraste de temperatura crea una especie de bombas de plasma que explotan con mucha m¨¢s energ¨ªa de lo que se esperaba y Bart De Pontieu (Laboratorio Solar y de Astrof¨ªsica Lockheed Martin) y sus colegas se han centrado en la generaci¨®n de energ¨ªa de la cromosfera, mientras que el grupo de Viggo Hansteen ha descubierto bucles magn¨¦ticos cortos cuya existencia se ha debatido durante mucho tiempo, se?ala Science.

?¡°Con el Sol acerc¨¢ndose a un m¨¢ximo de actividad, las observaciones del IRIS seguir¨¢n siendo importantes para nuestra comprensi¨®n del viento solar que emana de las latitudes activas [de la estrella], los estallidos solares y las eyecciones de masa de la corona¡±, concluye Harra.

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Un telescopio solar

Con 200 kilos de peso en el lanzamiento, 2,1 metros de largo y 3,7 de di¨¢metro con los paneles solares desplegados, el telescopio solar IRIS es un observatorio relativamente peque?o en tama?o, pero no en ambici¨®n cient¨ªfica. Fue colocado en ¨®rbita terrestre (sobre los polos, alej¨¢ndose hasta 670 kil¨®metros de la superficie del planeta) el 27 de junio de 2013, para funcionar un par de a?os e investigar los mecanismos que regulan la transferencia de masa y energ¨ªa entre la fotosfera y la corona.

La NASA resume la misi¨®n en dos objetivos. ¡°La comprensi¨®n de los procesos f¨ªsicos fundamentales del entorno espacial desde el Sol a la Tierra, los otros planetas y m¨¢s all¨¢ hasta el medio interestelar¡± y ¡°el desarrollo de capacidades de predicci¨®n de las condiciones extremas y din¨¢micas en el espacio para maximizar la seguridad y la productividad de los exploradores humanos y rob¨®ticos¡±.

Con su espejo principal de 20 cent¨ªmetros de di¨¢metro (el del Hubble mide 2,4 metros y el de su futuro sucesor, el James Webb, 6,5 metros), el IRIS es un telescopio especial que obtiene im¨¢genes y espectros de la luz del Sol con alta resoluci¨®n (detalles en el Sol de hasta 240 kil¨®metros) en un amplio rango de temperaturas.