Llueve sobre el Sol, el gigantesco orbe termonuclear que arde con los ‘fuegos’ de fusión de varios millones de grados.
Esta lluvia está hecha de plasma sobrecalentado, y los investigadores podrían haber descubierto su secreto: flujos de elementos como hierro, silicio y magnesio que cambian rápidamente.
En un giro poético y científico, estos nuevos hallazgos son cortesía de investigadores del Instituto de Astronomía (IfA) de la Universidad de Hawai’i, de la cadena de islas soleadas forjadas por volcanes que tienen sus propios patrones de lluvia distintos.
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¿Pero realmente llueve sobre el Sol? Sí y no. Hay algunas similitudes con la lluvia en la Tierra, en el sentido de que la lluvia coronal consiste en gotas densas y frías que caen desde la corona del Sol, la capa más externa de su atmósfera, hasta su superficie.
Sin embargo, la lluvia que cae sobre el Sol está hecha de plasma, un gas cargado eléctricamente a millones de grados. A medida que cae esta lluvia coronal, revela otro aspecto generalmente invisible del Sol: el magnetismo. Dado que el plasma está cargado eléctricamente, sigue los campos magnéticos del Sol y forma bucles, formando arcos gigantes a medida que cae.
Estos arcos pueden crecer hasta alcanzar cinco Tierras apiladas una encima de otra; la NASA no sabe cuántas tortugas son.
No sabemos exactamente cómo se forma esta lluvia solar. A menudo se observa después de violentas erupciones solares, y las caídas se han relacionado con la inyección impulsiva de calor que da lugar a bucles coronales. A pesar de los intensos estudios, la lluvia coronal sigue siendo un misterio y es difícil de modelar o predecir.
Ahora, los investigadores revelan que podría depender de flujos de material impulsados por la distribución desigual de elementos dentro de la corona solar. Este descubrimiento contradice las suposiciones basadas en simulaciones anteriores de la atmósfera solar de que estas abundancias elementales eran relativamente fijas.
“En la actualidad, los modelos suponen que la distribución de varios elementos en la corona es constante en el espacio y el tiempo, lo que claramente no es el caso”, dice Luke Benavitz, estudiante graduado en astronomía en IfA y uno de los coautores del estudio.
En sus simulaciones, que permitieron variaciones en la distribución de elementos en la corona solar, Benavitz y sus colegas descubrieron que las lluvias coronales comenzaron a condensarse después de sólo 35 minutos, mientras que los modelos anteriores requerían horas o días de calentamiento para explicar la lluvia coronal.
“Es emocionante ver que cuando permitimos que elementos como el hierro cambien con el tiempo, los modelos finalmente coinciden con lo que realmente observamos en el Sol. Hace que la física cobre vida de una manera que parece real”, dice Benavitz.
Es probable que estén involucrados otros mecanismos, pero los investigadores creen que estas abundancias elementales cambiantes influyen en la pérdida de energía radiativa, donde los picos de radiación hacen que la temperatura caiga en picado en el pico de los bucles coronales en comparación con otras partes del aura del Sol. Esto aspira más material a través del circuito y desencadena un efecto de enfriamiento descontrolado, que resulta en lluvia coronal.
Las abundancias elementales cambiantes “son fundamentales para comprender el enfriamiento del plasma en la atmósfera del Sol y, como hemos demostrado, pueden causar directamente lluvia coronal”, concluye el equipo en su artículo.
“Este descubrimiento es importante porque nos ayuda a comprender cómo funciona realmente el Sol”, añade Jeffrey Reep, astrónomo del IfA y coautor del estudio.
Este estudio no sólo revela las complejidades de la lluvia solar, un fenómeno enigmático pero frecuentemente observado, sino que también sugiere que, por extensión, el calentamiento coronal puede tener más implicaciones de las que hemos apreciado.
“Es posible que tengamos que volver a la mesa de dibujo sobre el calentamiento coronal, por lo que hay mucho trabajo nuevo y emocionante por hacer”, dice Reep.
Esta investigación se publica en The Astrophysical Journal.