Las 'hogueras solares', ¿la pista definitiva para descifrar uno de los mayores misterios del Sol?

En julio del año pasado, la Agencia Espacial Europea (ESA) reveló que en su camino hacia el Sol, la sonda Solar Orbiter -destinada a ser la primera que tome imágenes de los polos de nuestra estrella - fotografió estas 'minifogatas' descritas en la teoría. Se trataba de pequeñas fulguraciones presentes por toda la superficie solar que los investigadores de la ESA compararon con las potentes erupciones solares que podemos observar desde la Tierra « pero millones o mil millones de veces más pequeñas ». Ahora, las simulaciones por ordenador han demostrado que estas llamaradas en miniatura podrían contribuir, efectivamente, al calentamiento de la atmósfera exterior del Sol. Y, de confirmarse con más observaciones, esto sería una pieza clave en el rompecabezas del mecanismo que calienta la corona solar, uno de los mayores misterios de la física solar.

Este es el tema que ha centrado una de las ponencias en la Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias (EGU) , en las que los astrofísicos han debatido acerca de los primeros resultados ofrecidos por Solar Orbiter . Desde que se vieran aquellas primeras 'nanollamaradas', el instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) ha revelado más de 1.500 pequeños brillos parpadeantes de esta clase . Estas 'hogueras' efímeras, que duran entre 10 y 200 segundos como máximo , tienen una extensión que va desde los 400 kilómetros a los 4.000 kilómetros , si bien las más pequeñas son las más habituales y representan una estructura fina nunca antes vista de la región donde se sospecha que el misterio del calentamiento tiene sus raíces.

Yajie Chen , estudiante de doctorado de la Universidad de Pekín en China, en colaboración con el profesor Hardi Peter, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Alemania, ublicaron un estudio en la revista ' Astronomy and Astrophysics ' utilizando un modelo de computadora para sumergirse en la física de las hogueras. «Nuestro modelo calcula la emisión, o energía, del Sol como se esperaría que midiera un instrumento real -ha explicado Hardi-. El modelo generó iluminaciones como las 'fogatas' vistas por la Solar Orbiter. Además, traza las líneas del campo magnético, lo que nos permite ver los cambios del campo magnético dentro y alrededor de los fenómenos brillantes a lo largo del tiempo, lo que nos dice que un proceso llamado reconexión de componentes parece estar funcionando».

La reconexión es un fenómeno bien conocido por el cual las líneas de campo magnético de dirección opuesta se rompen y luego se vuelven a conectar, liberando energía cuando lo hacen. Algo así como 'latigazos' hacia las alturas en las que la energía en forma de calor se transmite en un abrir y cerrar de ojos. La reconexión típica ocurre entre líneas de campo que apuntan en direcciones opuestas, pero con la llamada reconexión de componentes, las líneas de campo son casi paralelas, apuntando en una dirección similar, por lo que la reconexión ocurre en ángulos muy pequeños . «Nuestro modelo muestra que la energía liberada por las iluminaciones a través de la reconexión de componentes podría ser suficiente para mantener la temperatura de la corona solar predicha a partir de las observaciones», ha dicho Yajie.

Sin embargo, el equipo advierte de que aún es muy temprano para confirmar que ya hay solución para el calentamiento de la corona solar. De momento, han utilizado este modelo aplicado a siete de las fulguraciones por ordenador más grandes generadas por ordenador, que se pueden comparar con las mayores hogueras observadas por el EUI.

La clave para avanzar en el estudio serán las observaciones conjuntas entre EUI y el espectrógrafo de imágenes polarimétricas y heliosísmicas ( PHI, con participación española ) y de imágenes espectrales del entorno coronal (SPICE) de la nave espacial una vez que la misión científica completa de Solar Orbiter comience en noviembre. PHI revelará el campo magnético del Sol y cómo cambia en la superficie, mientras que SPICE medirá la temperatura y la densidad de la corona.

Para comprender mejor este fenómeno, los investigadores se han asociado con el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA , que está en órbita alrededor de la Tierra, y desde donde se triangula la altura de las hogueras en la atmósfera solar. «Para nuestra sorpresa, las fogatas están ubicadas muy bajas en la atmósfera solar, a solo unos pocos miles de kilómetros por encima de la superficie del Sol , concretamente en la fotosfera», ha explicado David Berghmans , investigador principal de EUI.

«Es muy temprano y todavía estamos aprendiendo acerca de las características de este fenómeno. Por ejemplo, aunque parecen pequeños bucles coronales, su longitud es, de media, un poco corta para su altura, lo que sugiere que solo vemos una parte de estos pequeños bucles. Pero nuestro análisis preliminar también muestra que las fogatas en realidad no cambian su altura durante su vida, lo que las separa de las características similares a las de un chorro de energía».

Esto investigadores no son ni los primeros ni los únicos que han apostado por la teoría de las 'nanollamaradas' como explicación al calentamiento extremo de la corona solar . Fue en 1975 cuando el astrofísico estadounidense Eugene Parker elaboró la hipótesis de que podrían existir unas pequeñas erupciones solares 1.000 millones de veces menos potentes que las erupciones normales, que subieran la temperatura de la atmósfera de nuestra estrella. Y recientemente, un investigador de la Universidad de Colorado detectó también unos pequeños bucles brillantes parpadeando debajo de la atmósfera solar , según explicaba en su estudio publicado en la revista « Nature Astronomy » en diciembre del pasado año. Por ello, aunque la teoría de Parker está ganando puntos, aún queda mucho recorrido en este misterio solar.