Imágenes de las espículas del Sol captadas con el
espectrógrafo IRIS de la NASA (arriba), con el modelo numérico (centro) y desde
el Telescopio Solar Sueco en La Palma (abajo). / NASA IRIS spectrograph,
Bifrost code developed at the University of Oslo, and Swedish 1-m Solar
Telescope at the Roque de los Muchachos (La Palma, Spain)
En física solar, una espícula es
una concentración de flujo gaseoso de aproximadamente 500 km de diámetro que se
eleva desde la cromosfera del Sol
hacia la parte superior de la fotosfera a
una velocidad aproximada de 20 km/s.
Su
denominación de espículas (pequeñas espigas en
latín) hace referencia al aspecto que muestran cuando son observadas mediante
un telescopio.
Se originan como consecuencia de la liberación de
la tensión del campo magnético de la cromosfera.
Las llamaradas solares o espículas se originan como
consecuencia de la liberación de la tensión acumulada en el campo magnético de
la cromosfera, ha descubierto una investigación que ha modelizado la dinámica
solar utilizando el superordenador Pleiades. El modelo coincide con
observaciones directas, poniendo fin a un misterio que ha intrigado a los
científicos desde 1877.
Las espículas o
llamaradas son chorros de plasma de la atmósfera solar lanzados a velocidades
de hasta 150 km por segundo. Se producen miles de veces al día y, aunque se
conocen desde 1877, hasta la fecha no se sabía cómo y por qué se forman.
Las espículas se producen por una cadena de eventos, según
una investigación que publica ahora la Revista Science.
La investigación
está liderada por el español Juan Martínez-Sykora, de la Universidad de La
Laguna.
Según los investigadores, lo que desencadena el proceso es la
‘liberación’ de la tensión del campo magnético situado en la parte baja de la
atmósfera solar (la cromosfera).
La cromosfera es
una capa delgada de la atmósfera del Sol que está por encima de la fotosfera y
por debajo de la corona. Diferentes modelos teóricos calculan que tiene entre
2.200 y 5.000 km de espesor.
Esta tensión se
genera en las proximidades de la superficie del Sol por los movimientos
aleatorios de ebullición. La interacción entre partículas cargadas y neutras
ayuda a liberar la tensión. Tras la liberación de la tensión del campo
magnético situado en la cromosfera, esas partículas neutras (sin carga)
facilitan que el campo magnético que contiene esa tensión atraviese la
superficie solar.
Para descubrir
este mecanismo de formación de las espículas, los investigadores utilizaron
modelos numéricos avanzados (construidos incluso con el superordenador
Pleiades, el séptimo más rápido del mundo), con el que generaron simulaciones
que produjeron numerosos de estos chorros de plasma de forma espontánea.
Los investigadores destacan que los datos de estas
simulaciones coinciden con las observaciones de espículas reales captadas por
el satélite espacial Interface Region Imaging Spectograph
(IRIS) de la NASA y el Telescopio Solar Sueco del Observatorio del Roque
de los Muchachos, situado en la isla canaria de La Palma.
Combinando las simulaciones con las observaciones directas,
los investigadores consiguieron determinar las interacciones físicas entre los
campos magnéticos y el plasma solar que acaban generando las espículas.
Derivadas
La formación de
las espículas podría explicar otros fenómenos hasta ahora poco comprendidos de
la dinámica solar. Por ejemplo, no se sabe bien por qué las capas exteriores de
la atmósfera del Sol están mucho más calientes (millones de grados centígrados,
en la corona) que las interiores (unos cuantos miles de grados centígrados).
Según los investigadores, las espículas pueden proporcionar
calor y viento solar a las capas más externas de la atmósfera del Sol,
explicando así que estén mucho más calientes, si bien este efecto todavía no se
ha confirmado, ya que requiere nuevas investigaciones.
Sobre este tema,
hay que tener en cuenta otros factores, ya que unas ondas magnéticas llamadas
de Alfvén podrían intervenir también en el calentamiento de las capas
exteriores del Sol.
Las ondas de Alfvén son perturbaciones veloces que emanan
desde el Sol hacia fuera a lo largo de los campos magnéticos, transportando energía
electrodinámica. Se manifiestan como oscilaciones en la corona del Sol, y se
cree que son las responsables de que la corona solar esté mucho más caliente
que la propia superficie del Sol.
Este estudio confirma esta suposición y aporta una
explicación de cómo ocurre, ya que ha descubierto que la formación de las ondas
de Alfvén está estrechamente relacionada con la formación de las espículas y
que forman parte del proceso de liberación de la tensión del campo magnético
situado en la cromosfera.
Cuando se libera la tensión magnética, el campo magnético
solar se sacude produciendo las ondas de Alfvén, que viajan a lo largo
del campo magnético hacia la corona, aumentando su temperatura.
