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Las ondas magnéticas solares se comportan de manera diferente a lo que se pensaba


Un equipo de físicos de la Universidad de Northumbria, Reino Unido, descubrió que las ondas magnéticas en la corona de nuestro Sol, la capa más externa de la atmósfera, reaccionan a las ondas de sonido que se escapan del interior de la estrella.

Los tres estados de la materia
La mayoría de las personas están familiarizadas con los tres estados de la materia: sólido, líquido y gas. Menos conocido es el cuarto estado de la materia, el plasma, cuando los átomos mismos se descomponen en electrones e iones.

Los plasmas son en realidad más comunes en el Universo que los sólidos, líquidos y gases, porque tienden a existir a temperaturas y densidades más allá de nuestra experiencia humana. Muestran comportamientos similares a los fluidos y gases, pero con una mayor complejidad para contener campos magnéticos.

En 1942, el físico Hannes Alfvén combinó las matemáticas de la mecánica de fluidos y el electromagnetismo para predecir que los plasmas podrían soportar una variación en forma de onda en el campo magnético, un fenómeno de onda que ahora lleva su nombre, ondas de Alfvén.

Estas ondas juegan un papel crucial en el transporte de energía alrededor del Sol y el Sistema Solar. Anteriormente se pensaba que se originaban en la superficie del Sol, donde el hidrógeno en ebullición alcanza temperaturas de 6,000 grados Celsius y agita el campo magnético del Sol.

Sin embargo, el Dr. Richard Morton de la Universidad de Northumbria y sus colegas encontraron evidencia de que las ondas magnéticas también reaccionan, o se excitan, más alto en la atmósfera por las ondas de sonido que se filtran desde el interior del Sol.

El estudio
Los investigadores de la Universidad de Northumbria descubrieron que las ondas de sonido dejan un marcador distintivo en las ondas magnéticas.

La presencia de este marcador significa que toda la corona del Sol se está sacudiendo de manera colectiva en respuesta a las ondas de sonido. Esto hace que vibre en un rango de frecuencias muy claro.

Este marcador recién descubierto se encuentra a lo largo de la corona y estuvo presente constantemente durante los 10 años documentados. Esto sugiere que es una constante fundamental del Sol y podría ser una constante fundamental de otras estrellas.

Por lo tanto, los hallazgos podrían tener implicaciones significativas para nuestras ideas actuales sobre cómo se transfiere y utiliza la energía magnética en atmósferas estelares.

"El descubrimiento de un marcador tan distintivo, potencialmente una nueva constante del Sol, es muy emocionante", dijo el Dr. Morton.

“Anteriormente, siempre habíamos pensado que las ondas magnéticas estaban excitadas por el hidrógeno en la superficie, pero ahora hemos demostrado que estas ondas de sonido las excitan. Esto podría llevar a una nueva forma de examinar y clasificar el comportamiento de todas las estrellas bajo esta distinción única".

"Ahora que sabemos que la distinción está ahí, podemos buscarla en otras estrellas".

La corona solar es más de cien veces más caliente que su superficie y se cree que la energía proveniente de las ondas de Alfvén es la responsable de calentar la corona a una temperatura de alrededor de un millón de grados.

Las ondas de Alfvén también son responsables de calentar y acelerar el poderoso viento solar que viaja a través del Sistema Solar.

Estos vientos viajan a velocidades de alrededor de un millón de millas por hora. También afectan la atmósfera de las estrellas y los planetas, impactando en sus propios campos magnéticos, y causan fenómenos como la aurora polaris.

"Nuestra evidencia muestra que las oscilaciones acústicas internas del Sol juegan un papel importante en la excitación de las ondas magnéticas de Alfvén", dijo el Dr. Morton.

"Esto puede dar a las ondas diferentes propiedades y sugiere que son más susceptibles a una inestabilidad, lo que podría provocar vientos solares más calientes y más rápidos".

Referencia del documento científico:
R.J. Morton et al. Una contribución basal de los Modos p al flujo de las ondas de Alfvén en la corona del Sol. Nature Astronomy, volumen 3, páginas 223–229 (2019); doi: 10.1038 / s41550-018-0668-9

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