Las espículas son chorros de plasma de la atmósfera solar lanzados a velocidades de 100 km por segundo. Se producen miles de veces al día y hace más de un siglo que se conocen, pero hasta la fecha se sabía muy poco sobre su mecanismo de formación.

La solución al misterio llega ahora de la mano de un equipo internacional de investigadores, liderados por el español Juan Martínez-Sykora del Lockheed Martin’s Solar and Astrophysics Laboratory (California, EE UU).

“Básicamente, las espículas se producen por una cadena de eventos”, explica a Sinc Martínez-Sykora, que resume: “Lo que lo detona es la ‘liberación’ de la tensión del campo magnético en la parte baja de la atmósfera solar (la cromosfera), una tensión se genera en las proximidades de la superficie del Sol por los movimientos aleatorios de ebullición”.

“Después –continúa–,  la presencia de partículas neutras (sin carga) facilitan que el campo magnético que contiene dicha tensión atraviese la superficie. Y la interacción entre partículas cargadas y neutras desempeña también otro papel fundamental, ya que ayuda a liberar la tensión como si de un latigazo se tratase”.

Simulaciones y observaciones con telescopios

Para descubrir cómo y por qué se originan las espículas del Sol, los investigadores utilizaron modelos numéricos muy avanzados para crear simulaciones que produjeron numerosos de estos chorros de plasma de forma espontánea.

Uno de sus descubrimientos más notables es que las características de las simulaciones coinciden con las observaciones de espículas reales captadas por el satélite espacial Interface Region Imaging Spectograph (IRIS) de la NASA y el Telescopio Solar Sueco del Observatorio del Roque de los Muchachos, situado en la isla canaria de La Palma.

Imágenes de las espículas del Sol captadas con el espectrógrafo IRIS de la NASA (arriba), con el modelo numérico (centro) y desde el Telescopio Solar Sueco en La Palma (abajo). / NASA IRIS spectrograph, Bifrost code developed at the University of Oslo, and Swedish 1-m Solar Telescope at the Roque de los Muchachos (La Palma, Spain)

“Las simulaciones contienen la física que creemos necesaria para explicar los fenómenos de la atmósfera solar –apunta Martínez-Sykora–.  Es algo parecido a los modelos de predicción del tiempo, pero la gran diferencia es que la física (ecuaciones y matemáticas) que nosotros introducimos aquí es mucho más compleja. Tanto que los procesos que modelamos no se pueden reproducir en laboratorios o en la Tierra, y de ahí el interés que lleva combinar la observación y los modelos numéricos para entender el Sol”.

Con esta suma de simulaciones y observaciones reales los investigadores lograron determinar las interacciones físicas entre los campos magnéticos y el plasma solar que generan las espículas, un avance que también podría ayudar a los científicos a solucionar otro enigma: ¿Por qué las capas exteriores de la atmósfera del Sol están mucho más calientes (millones de grados centígrados, en la corona) que las interiores (unos cuantos miles de grados centígrados)?.

“Debido al gran número de espículas que se producen de forma continuada en el Sol, son un candidato a tener en cuenta para proporcionar calor y viento solar a las capas más exteriores de la atmósfera solar”, señala el astrofísico español, aunque subraya: “Pero explicar si esto deposita energía en la corona conlleva combinar nuestros resultados con otras investigaciones futuras”.
Ondas de Álfvén

En el calentamiento de la corona y la producción del viento solar también se cree que desempeñan algún papel unas ondas magnéticas denominadas ondas de Alfvén, y el estudio también explica un mecanismo que las puede generar.

“En el caso de las ondas de sonido (como las olas del  mar),  la fuerza que las restaura es la presión, mientras que la fuerza restaura las ondas de Alfvén es la fuerza de Lorentz,  generada por el campo magnético”, dice Martínez-Sykora .

“Hemos visto que su mecanismo de formación está fuertemente ligado con la formación de las espículas –añade–. Al liberarse la tensión magnética se sacude el campo magnético de los alrededores produciendo estas ondas de Alfvén, que viajan a lo largo del campo magnético hacia la corona”.

Fuente: SINC