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Los astrónomos han presentado una nueva explicación para los misteriosas sombras que se mueven hacia abajo en forma de dedos que se observan en algunas erupciones solares.
En enero de 1999, los científicos observaron movimientos misteriosos dentro de una llamarada solar. A diferencia de las típicas erupciones que muestran energía brillante saliendo del Sol, esta erupción solar también mostraba un flujo de movimiento hacia abajo, como si el material estuviera cayendo de nuevo hacia el Sol. Descrito como "vacíos oscuros que se mueven hacia abajo", los astrónomos se preguntaban qué eran exactamente estas sombras.
Ahora, en el nuevo estudio los astrónomos del Centro de Astrofísica|Harvard y Smithsonian (CfA) ofrecen en Nature Astronomy una nueva explicación para los flujos descendentes poco conocidos, ahora denominados por la comunidad científica como flujos descendentes supra-arcadianos (DSA).
"Queríamos saber cómo se producen estas estructuras -apunta en un comunicado el autor principal y astrónomo del CfA, Chengcai Shen, que describe las estructuras como 'rasgos oscuros en forma de dedo'-. ¿Qué las impulsa? Y, ¿están realmente ligadas a la reconexión magnética?", se pregunta.
Los científicos han asumido que los DSA están ligados a la reconexión magnética desde su descubrimiento en los años 90. El proceso se produce cuando los campos magnéticos se rompen, liberando una radiación de movimiento rápido y extremadamente energética, y luego se reforman.
"En el Sol, lo que ocurre es que tienes muchos campos magnéticos que apuntan en todas las direcciones diferentes. Al final, los campos magnéticos se juntan hasta el punto de reconfigurarse y liberar una gran cantidad de energía en forma de erupción solar", explica Kathy Reeves, coautora del estudio y astrónoma del CfA.
"Es como estirar una goma elástica y cortarla por la mitad. Está estresada y estirada, así que se va a romper", añade.
Los científicos supusieron que los flujos descendentes oscuros eran signos de que los campos magnéticos rotos "volvían a encajar" en el Sol después de una erupción solar.
Pero había un problema ya que la mayoría de los flujos descendentes observados por los científicos son "desconcertantemente lentos", dice el coautor Bin Chen, astrónomo del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey.
Shen explica que "esto no lo predicen los modelos clásicos de reconexión, que muestran que los flujos descendentes deberían ser mucho más rápidos. Es un conflicto que requiere alguna otra explicación".
Para averiguar lo que estaba ocurriendo, el equipo analizó las imágenes de los flujos descendentes captadas por el Atmospheric Imaging Assembly (AIA) a bordo del Solar Dynamics Observatory de la NASA. Diseñado y construido parcialmente en el CfA y dirigido por el Laboratorio de Astrofísica Solar de Lockheed Martin, el AIA toma imágenes del Sol cada doce segundos en siete longitudes de onda de luz diferentes para medir las variaciones de la atmósfera solar.
A continuación, realizaron simulaciones en 3D de las erupciones solares y las compararon con las observaciones. Los resultados muestran que, después de todo, la mayoría de las DUA no se generan por reconexión magnética. En cambio, se forman por sí solos en el entorno turbulento y son el resultado de la interacción de dos fluidos con densidades diferentes.
Reeves dice que los científicos están viendo esencialmente lo mismo que ocurre cuando se mezclan el agua y el aceite: las dos densidades de fluido diferentes son inestables y finalmente se separan. "Esos vacíos oscuros, en forma de dedos, son en realidad una ausencia de plasma. La densidad es mucho menor allí que el plasma circundante", añade Reeves.
El equipo tiene previsto seguir estudiando los DSA y otros fenómenos solares mediante simulaciones en 3D para comprender mejor la reconexión magnética. Si comprenden los procesos que impulsan las erupciones solares y el Sol, podrán ayudar a desarrollar herramientas para predecir el clima espacial y mitigar sus impactos.