Qué se Esconde Bajo una Mancha Solar
La existencia de impresionantes huracanes de plasma fue una de las sorpresas que los científicos encontraron poco tiempo atrás, cuando echaron una mirada bajo la turbulenta superficie de nuestra estrella.
El nuevo trabajo de investigación, desarrollado a partir del "Graficador Michelson de Efecto Doppler" (Michelson Doppler Imager MDI, en inglés) a bordo del Observatorio Solar y Heliosférico -- Solar and Heliospheric Observatory -- (SOHO), tendrá como resultado profundizar nuestro conocimiento sobre las tormentosas áreas del Sol -- llamadas "regiones activas" -- donde aparecen las manchas solares. Poderosas explosiones en regiones magnéticamente activas pueden desencadenar hermosas auroras sobre la Tierra y afectar a sistemas de alta tecnología, como los satélites, las redes de suministro de electricidad y los sistemas de radiocomunicaciones.
Arriba: Manchas oscuras sobre
el Sol, del tamaño de planetas, han intrigado a los científicos
por cientos de años. Haga un clic
aquí para ver una película de 3 MB.
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Las manchas solares han fascinado a los seres humanos desde los comienzos del siglo diecisiete cuando las observaciones realizadas por Galileo contradijeron la creencia popular de que los objetos celestiales eran perfectos. Las manchas solares han permanecido como un misterio por casi 400 años. A primera vista, pareciera que las manchas solares deberían desaparecer rápidamente. Sin embargo, permanecen por semanas o aún por más tiempo.
"Ellas [las manchas solares] obedecen a lo que es una conclusión fundamental en las ciencias basadas en la observación: cualquier cosa que ocurre, puede ocurrir", dice Philip Scherrer de la Universidad de Stanford (Stanford University), investigador principal a cargo de la MDI a bordo de SOHO. "Ahora tenemos una pista de cómo [esto sucede]".
Por mucho tiempo, los astrónomos han sabido que las manchas solares son regiones en donde se concentran los campos magnéticos. Más aún, cualquiera que haya jugado con imanes siendo un niño, ha experimentado como los campos magnéticos de la misma polaridad se repelen entre sí. De la misma manera, los fuertes campos magnéticos de las manchas solares deberían rechazarse naturalmente, provocando la rápida disipación de las manchas. De hecho, las observaciones muestran que el material de superfice claramente fluye desde las manchas hacia afuera.
Derecha: Manchas solares persistentes aparecen en esta secuencia de dibujos realizada por el mismo Galileo mientras observaba el Sol del 2 al 26 de junio de 1612. [más información]
Alexander Kosovichev y Junwei Zhao de la Universidad de Stanford, junto con Thomas Duvall del Centro para Vuelos Espaciales Goddard (Goddard Space Flight Center) de la NASA, utilizaron las herramientas únicas de MDI para investigar lo que ocurre justo debajo de una mancha solar -- y, por primera vez, observaron claramente material fluyendo hacia dentro de la misma.
"Descubrimos que el material que fluye hacia afuera era sólo
una característica de la superficie", dice Zhao. "Si usted pudiera
echar una mirada a mayor profundidad, encontraría material precipitándose
hacia adentro, como un huracán o remolino del tamaño de un
planeta".
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La mayoría de estas ondas sonoras
son atrapadas dentro de nuestra estrella -- se refractan hacia afuera,
alejándose del núcleo caliente del Sol, y se reflejan de
vuelta varias veces entre diferentes partes de la fotosfera. (Haga un clic
sobre la imagen, a la izquierda, para ver una película Quicktime
de 1.8Mb sobre las ondas de sonido solares.) Mediante la observación de
la superficie vibrante del sol, los científicos que estudian los
movimientos sísmicos del mismo, pueden analizar el interior estelar
de la misma manera en que los geólogos en la Tierra utilizan las ondas sísmicas
provenientes de terremotos, para investigar el interior de nuestro planeta.
[más
información]
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El intenso campo magnético, presente debajo de una mancha solar, bloquea el flujo normal de energía desde el cálido interior solar hacia la superficie. Como resultado, una mancha solar es más fría y, por lo tanto, más oscura que sus alrededores. La eliminación de los movimientos convectivos a manera de burbujas, forma una especie de tapón que impide que parte de la energía del interior llegue a la superficie.
Abajo: una visión artística del concepto de gases escondidos girando debajo de una mancha solar. Haga un clic aquí para ver imágenes y películas de Stanford.
Puesto que el tapón magnético impide que el calor llegue hasta la superfice solar, las regiones debajo del tapón deberían calentarse. Una observación realizada en junio de 1998 demostró evidencia sobre este fenómeno. "Estábamos sorprendidos por cuán poco profundas son las manchas solares", dice Kosovichev. A 4.800 km bajo la superficie (3.000 millas), la velocidad del sonido observada era mayor, lo que sugería que las raíces de la mancha solar eran más calientes que sus alrededores, presentando una condición justamente opuesta a lo que ocurre en la superficie. "La parte fría de una mancha solar tiene la forma de dos o tres monedas apiladas", agregó.
"El flujo de material frío hacia abajo se disipa a la misma profundidad a la cual el flujo caliente en ascenso se separa", dice Duvall. "Con estos datos uno no puede obtener una imagen lo suficientemente definida para explicar los detalles. Hasta ahora hemos echado una mirada abajo de las manchas solares, como podríamos mirar a las hojas desde la copa de un árbol. Por primera vez podemos observar las ramas y el tronco del árbol que presta soporte. Las raíces del árbol, son todavía un misterio".
SOHO es parte de un periodo exitoso de trabajo en conjunto entre la Agencia Espacial Europea (European Space Agency) y la NASA, dentro del programa Ciencia Solar Terrestre (Solar Terrestrial Science).
Enlaces a la Red El Transparente Sol -- artículo Ciencia@NASA. Mediante una técnica similar al diagnóstico médico por ultrasonido, los científicos que estudian el Sol han descubierto como mirar a través de él.Feliz Cumpleaños, Galileo -- (Aula del jueves) conozca más sobre Galileo y cómo descubrió las manchas solares casi 400 años atrás. Incluye material de clases para maestros y actividades para alumnos.
Películas sobre Manchas Solaes -- (Universidad de Stanford) una colección de películas e imágenes de manchas solares -- ¡vistas desde arriba y abajo!
SpaceWeather.com
- conozca acerca de las manchas solares de hoy y dónde se producirá
la próxima tormenta magnética.
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