Los campos magnéticos que producen en las manchas solares podrían ser los responsables de las altas temperaturas, de hasta 2 millones de grados, de la atmósfera del Sol. Esta nueva teoría, avalada por un grupo de científicos internacionales entre los que se encuentran varios miembros del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y de la Universidad de La Laguna (ULL), viene a poner una pieza más dentro del rompecabezas de uno de los misterios mejor guardados del Sol: por qué hace tanto calor en la corona solar.
"No es sencillo de explicar", tal y como revela Basilio Ruiz cuando trata de centrar su explicación sobre este fenómeno. "Lo normal sería que la temperatura del Sol fuera disminuyendo a medida que nos distanciamos de su núcleo, pero no sucede así”, explica. Y es que, aunque la superficie del sol está bastante fría (a 5.000 grados Kelvin), en comparación con su núcleo (16 millones de grados Kelvin); la parte más externa de la estrella de nuestro Sistema Solar se encuentra a una temperatura de 2 millones de grados Kelvin. 40 veces más caliente.
Del 'canto' del Sol a las tormentas
Ninguna teoría ha podido explicar esta paradoja, conocida como el problema del calentamiento coronal, que desafía a la comunidad científica desde hace un siglo. Pero eso no significa que no se haya intentado buscar una respuesta. Una de las explicaciones asegura que son las ondas sonoras que emite el sol cada cinco minutos y que forman "pulsos" energéticos las que logran calentar la corona solar. "Aunque se trata de una fuente continua, no emite suficiente energía", resalta el investigador.
La otra de las explicaciones que se han estado barajando hasta el momento se basa en el propio fenómeno de las tormentas solares. "Cuando dos partículas lejanas se juntan a través de la reconexión magnética en las manchas solares se forman llamaradas", explica el científico del IAC. Es decir, las mismas llamaradas que al atravesar nuestra atmósfera pueden crear problemas de conectividad "también podrían explicar este fenómeno", insiste el científico del IAC.
En las mancha solares detectaron oscilaciones rápidas de sus "fibrillas de plasma"
Sin embargo, este grupo de científicos internacional ha querido ir un paso más allá. Tras estudiar a fondo diversas imágenes del Sol ha proporcionado una nueva explicación con la que buscan "complementar" las teorías que se han estado barajando hasta el momento. "No creemos que haya un solo motivo que haga que la corona solar se mantenga a tal temperatura", destaca Ruíz. Tras estudiar el interior de las manchas solares –una región llamada umbra en la que las temperaturas son algo inferiores a las del resto de la superficie del sol–, detectaron unas oscilaciones muy rápidas (como un serpenteo) en los elementos más oscuros de la mancha solar.
Se trataba de unas "fibrillas de plasma" que, al moverse a tal velocidad, creaban campos magnéticos del tamaño de La Tierra capaces de generar un flujo de energía tan elevado que podrían mantener la atmósfera del Sol a millones de grados durante mucho tiempo. "Estas pequeñas fibrillas que serpentean a más de 4.000 kilómetros por hora", resalta Ruiz, que insiste que esta "cortina de hilos" sería lo suficientemente potente como para mantener la atmósfera solar a 2 millones de grados kelvin. En todo caso, como insiste, "no creemos que sea un solo factor el que motiva que la corona solar esté a tan alta temperatura y de manera tan estable".
El equipo científico ha desarrollado un modelo matemático de las ondas transversales rápidas en las manchas solares y ha calculado que el flujo de energía es entre 1.000 y 10.000 veces mayor que la energía que se desprende en el plasma de la región activa, lo que sería suficiente para mantener la atmósfera del Sol a millones de grados de temperatura. "En el estudio se estimaron los parámetros del plasma aplicando a las observaciones un código de inversión desarrollado en el IAC", destaca Juan C. Trelles, coautor del artículo e investigador del IAC y de la ULL. En concreto, como resume Ruiz, el IAC ha participado en el análisis de una serie de imágenes en el infrarrojo. "De ahí calculamos ciertos valores como la temperatura, la velocidad o la presión a la que se encontraban las distintas capas", resalta.
Esta investigación proporciona información sobre cómo se comporta el plasma. "En La Tierra solo tenemos la materia en estado sólido, líquido y gaseoso, pero en el espacio puede estar en forma de plasma", relata Ruiz. El plasma es un estado de la materia que solo se adquiere cuando el gas tiene la influencia de un importante campo magnético. "El Sol es un laboratorio natural y cercano con el que podemos conocer cómo se comporta el plasma", insiste el investigador, que revela que todos estos conocimientos son necesarios para entender, por ejemplo, el comportamiento de las estrellas.
La comunidad de Física Solar planea realizar más investigaciones utilizando los telescopios solares de última generación que estarán disponibles en los próximos años, tales como el Telescopio Solar Europeo (EST), que está previsto que se instale en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma.