Detectan por primera vez remolinos de plasma en la superficie del Sol

Los astrónomos han distinguido por primera vez diminutos remolinos de plasma en la superficie visible del Sol: embudos de apenas unos veinte kilómetros de ancho. Para una estrella de casi un millón y medio de kilómetros de diámetro son menos que una mota de polvo, pero los investigadores sostienen que estas estructuras podrían ser el motor oculto de la actividad solar.

Las observaciones se han hecho con el telescopio Daniel K. Inouye, de cuatro metros, instalado en la cima del volcán Haleakalā, en la isla hawaiana de Maui. Es el mayor telescopio solar del mundo: su espejo recoge tanta luz que permite distinguir en el Sol detalles del tamaño de una ciudad pequeña. Los resultados se publicaron el 5 de agosto en la revista Nature.

Se trata de la fotosfera, la fina capa que percibimos como la «superficie» del astro. Está dividida en gránulos: celdas de plasma caliente ascendente rodeadas por franjas oscuras de material más frío que vuelve a hundirse hacia el interior. Los gránulos se conocen desde hace más de un siglo y están bien estudiados. Lo nuevo es lo que ocurre en las fronteras entre ellos.

Una ola que se enrosca en espiral

Donde se encuentran dos flujos de plasma que se mueven a distinta velocidad aparece la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz. Ese mismo mecanismo riza las crestas de las olas y esculpe las nubes onduladas sobre las montañas. En el Sol genera cadenas de remolinos que hasta ahora solo existían en los cálculos y en los modelos: la resolución de los instrumentos anteriores no bastaba para verlos directamente.

Los embudos hallados duran poco y apenas se distinguen sobre el resplandor general: hubo que extraerlos de los datos comparando series de imágenes tomadas con segundos de diferencia. Pero allí donde aparecen, el plasma deja de moverse de forma ordenada: el flujo se pliega, gira y se hunde, arrastrando consigo las líneas del campo magnético congeladas en la materia.

Allí donde aparecen los embudos, el flujo de plasma se pliega y se hunde, arrastrando consigo las líneas del campo magnético.

Eso es justamente lo que hace interesante el hallazgo. El campo magnético del Sol se comporta como un sistema de cuerdas tensadas: si se retuercen y enredan sin descanso, acumulan tensión. Antes o después esa tensión se libera con la ruptura y reconexión de las líneas de fuerza, en forma de fulguración o de eyección de masa coronal.

El enigma de la corona caliente

Detrás de todo ello hay una pregunta que la física solar lleva ocho décadas sin poder cerrar. La temperatura de la fotosfera ronda los 5.500 grados. Pero la corona, la enrarecida atmósfera exterior que se extiende millones de kilómetros, alcanza aproximadamente un millón de grados. El calor, en contra de la lógica habitual, crece a medida que uno se aleja de la fuente.

Hay dos explicaciones principales. La primera, un sinfín de microfulguraciones demasiado débiles para distinguirlas por separado. La segunda, ondas que viajan a lo largo de las líneas magnéticas desde el interior hacia fuera y disipan su energía ya arriba. Ambas versiones exigen un mecanismo que inyecte energía sin pausa en el campo magnético, justo en la base de la atmósfera.

Los nuevos remolinos encajan en ese papel: son pequeños, numerosos, surgen por todas partes y actúan exactamente donde hace falta, en la frontera entre la zona convectiva y lo que queda por encima. Los autores del trabajo son prudentes en sus conclusiones y no hablan de una prueba, sino del eslabón que faltaba y que por fin se ha podido ver.

La cara práctica

Todo esto tiene una prolongación bien terrenal. Las fulguraciones y las eyecciones coronales conforman la meteorología espacial: las tormentas magnéticas alteran las señales de navegación, inducen corrientes en las líneas eléctricas y acortan la vida de los satélites. Hoy se logra predecirlas, en el mejor de los casos, con unas pocas horas de antelación.

Entender cómo se acumula exactamente la energía en el campo magnético cerca de la superficie es condición necesaria para ampliar ese horizonte de previsión. Si los remolinos resultan formar parte de esa cadena, su estadística podrá seguirse de forma regular y usarse como indicador temprano.

El siguiente paso es reunir observaciones en distintas zonas del disco y en distintas fases del ciclo de once años, para saber hasta qué punto los remolinos son frecuentes y cuánta energía transportan. Es un trabajo de años: el telescopio entró hace poco en su programa científico completo y aún se han acumulado pocos datos con esta resolución.

Hasta ahora el Sol era la única estrella cuya superficie somos capaces de examinar con detalle. Resulta que allí hay muchos más detalles de los que permitían ver los instrumentos anteriores.