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Científicos presentan un nuevo modelo físico para explicar las manchas solares


Un equipo de investigadores del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Washington propone un nuevo modelo de movimiento de plasma que explicaría el ciclo de manchas solares de 11 años, las reversiones magnéticas y otros fenómenos solares previamente inexplicables.

“Nuestro modelo es completamente diferente de una teoría normal del sol. Realmente creo que somos las primeras personas que le muestran la naturaleza y la fuente de los fenómenos magnéticos solares, cómo funciona el Sol", dijo el profesor Thomas Jarboe de la Universidad de Washington.

El modelo del equipo muestra que una capa delgada debajo de la superficie del Sol es una pieza clave para muchas de las características que vemos desde la Tierra, como las manchas solares, las inversiones magnéticas y el flujo solar, y está respaldada por comparaciones con observaciones del Sol.

"Los datos de observación son clave para confirmar nuestra teoría de cómo funciona el Sol", señaló el profesor Jarboe.

El Nuevo Modelo
En el nuevo modelo propuesto por los investigadores, una delgada capa de flujo magnético y plasma, o electrones flotantes, se mueve a diferentes velocidades en diferentes partes del Sol.

La diferencia de velocidad entre los flujos crea giros de magnetismo, conocidos como helicidad magnética, que son similares a lo que sucede en algunos conceptos de reactores de fusión.

"Cada 11 años, en el Sol crece esta capa hasta que es demasiado grande para ser estable, y luego se desprende. Su desprendimiento deja expuesta la capa inferior de plasma que se mueve en la dirección opuesta con un campo magnético invertido”, dijo el profesor Jarboe.

Cuando los circuitos en ambos hemisferios se mueven a la misma velocidad, aparecen más manchas solares.

Cuando los circuitos tienen velocidades diferentes, hay menos actividad de manchas solares. Ese desajuste puede haber ocurrido durante las décadas de poca actividad de manchas solares, conocida como "Mínimo de Maunder".

"Si los dos hemisferios giran a diferentes velocidades, las manchas solares cerca del ecuador no coincidirán, y todo se difumina", dijo el profesor Jarboe.

Conclusiones
Anteriormente los científicos pensaban que se generaba una mancha solar a un 30% de la profundidad del Sol, y luego surgía en una cuerda retorcida de plasma que finalmente se termina por desprender del Sol.

En cambio, el nuevo modelo muestra que las manchas solares están en los 'supergránulos' que se forman dentro de la delgada capa de plasma debajo de la superficie solar, que el estudio calcula que tiene un grosor aproximado de 100 a 300 millas (150-450 km), o una fracción del radio solar, que es de 432,300 millas (695,700 km).

“Las manchas solares son algo asombroso. No hay nada allí, y de repente, las ves en un instante", dijo el profesor Jarboe.

Otras propiedades explicadas por el nuevo modelo incluyen el flujo dentro del Sol, la acción de torsión que conduce a las manchas solares y la estructura magnética total del Sol.

“Es probable que el documento científico provoque una discusión intensa. Mi esperanza es que los científicos miren los datos bajo una nueva perspectiva y que tengan una nueva herramienta para entender qué significa todo esto”, concluye diciendo el profesor Jarboe.

Referencia del documento científico:
T.R. Jarboe et al. 2019. La naturaleza y fuente de los fenómenos magnéticos solares. Physics of Plasmas 26 (9): 092902; doi: 10.1063 / 1.5087613

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