¿Por qué la atmósfera solar es más caliente que su superficie?

El ciclo de actividad magnética solar de 11 años es la clave para entender por qué la corona del Sol (la región de 500 km por encima de la fotosfera del astro) es millones de grados Celsius más caliente que la propia superficie solar, de acuerdo a una investigación de científicos de la UCL, la Universidad George Mason y el Laboratorio Naval de Investigación, publicada en Nature Communications.

"La composición elemental es un componente importante del flujo de masa y energía en las atmósferas del Sol y otras estrellas. Cómo cambia esa composición, si realmente cambia, a medida que el material fluye de la superficie del Sol a su corona influye en las ideas que tenemos sobre la calefacción y la actividad en las atmósferas de otras estrellas ", señala la autora del trabajo, Deborah Baker (UCL Space & Climate Physics).

En su ciclo de 11 años, el Sol va de períodos relativamente tranquilos en un mínimo de actividad solar, a actividad magnética intensa en el máximo solar, cuando aumentan en gran número las manchas solares y la radiación.

"Anteriormente, muchos astrónomos pensaban que la composición elemental en la atmósfera de una estrella dependía de las propiedades invariables de una estrella, como la velocidad de rotación o la gravedad de la superficie. Nuestros resultados sugieren que también puede estar vinculado con la actividad magnética y el calentamiento, procesos propios de su atmósfera que cambian con el tiempo, al menos en el Sol ", dijo David H. Brooks (Universidad George Mason), otro de los autores.

Mientras que la fotosfera registra temperaturas de alrededor de 6000 grados Celsius, pero su atmósfera externa, la corona (que se lucirá para nosotros durante el próximo eclipse solar del 21 de este mes) alcanza millones de grados y la diferencia entre ambas regiones es uno de los problemas no resueltos más significativos en la astrofísica.

El equipo de científicos analizó las observaciones del Observatorio de Dinámica Solar en un momento de baja actividad (mínimo solar) a partir de 2010 y hasta 2014, cuando grandes regiones activas magnéticas cruzaron el disco solar con frecuencia.

Un mecanismo desconocido aún transporta determinados elementos, tales como el hierro, hacia la corona en vez de otros, dándole a esta región una composición elemental distintiva. Dicho mecanismo, que separa a los elementos, puede estar estrechamente relacionado con el transporte de energía y su comprensión puede proporcionar pistas para explicar todo el proceso de calentamiento coronal.

De acuerdo con Baker, haber detectado esta variación del Sol en un período de tiempo relativamente pequeño (ni la mitad del ciclo solar completo) destaca “la importancia de observar las estrellas a través de ciclos estelares completos, lo que esperamos hacer en el futuro. Actualmente tendemos a tener solo instantáneas de las estrellas, pero a estas potencialmente les falta algunas pistas importantes".

Los científicos esperan que la observación de ciclos estelares completos facilite una nueva visión de la naturaleza de las atmósferas de las estrellas y cómo se calientan.

Hans Huerto

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