El campo magnético rige el comportamiento del Sol y es el responsable de su ciclo de once años y de fenómenos tan llamativos como las manchas o las tormentas solares. Pero también muestra otra faceta, una red magnética que cubre toda la superficie del Sol en calma y cuyo flujo magnético total supera al de las zonas activas. Una investigación encabezada por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha revelado de dónde procede el flujo que alimenta esa red.
El trazado de la red magnética solar se corresponde con los bordes de los llamados supergránulos, estructuras debidas a la existencia de gas caliente subiendo a la superficie (algo similar al burbujeo del agua al hervir) y que presentan un diámetro medio de unos veinte mil kilómetros.
Animación que muestra cómo se transmite el flujo magnético. Los contornos en rojo señalan elementos de la intranet que contribuyen a la red magnética global, en tanto que los contornos verdes muestran cancelaciones de flujo. Los contornos azules representan concentraciones de campo magnético. El borde de las celdas supergranulares está delimitado en rosa.
"Hemos descubierto que, dentro de los supergránulos, en lo que se conoce como intrarred, aparecen pequeños elementos magnéticos que viajan hacia los bordes e interaccionan con la red", señala Milan Gosic, investigador del IAA que lidera el estudio.
Si el seguimiento de estos elementos hasta ahora muy poco conocidos ya constituía un avance en la observación solar, el cálculo de su contribución a la red magnética solar ha supuesto una sorpresa: estos pequeños elementos son capaces de generar y transferir, en apenas catorce horas, todo el flujo magnético detectado en la red. "Si tenemos en cuenta que solo en torno a un 40% de ese flujo termina incorporándose a la red, comprobamos que la intrarred puede reemplazar el flujo de la red en veinticuatro horas", apunta Luis Bellot (IAA-CSIC), participante en el estudio.
CAMBIO DE PARADIGMA
El modelo hasta ahora dominante postulaba que los campos magnéticos de la red procedían, por un lado, del decaimiento de las zonas activas, como las manchas, y, por otro, de unas estructuras conocidas como regiones efímeras, que aportan mucho flujo pero son poco frecuentes.
En este sentido, el estudio de Gosic y colaboradores ha supuesto un cambio de paradigma, ya que ha demostrado que las regiones efímeras son demasiado escasas para que su aporte resulte significativo. "En una serie de cuarenta horas solo hemos detectado dos regiones efímeras, de modo que su contribución a la red no puede alcanzar más del 10% del flujo total. En cambio, los pequeños elementos de la intrarred aparecen de forma continua y son claramente dominantes", asegura Gosic (IAA-CSIC).
El hallazgo ha sido posible gracias a la resolución del satélite japonés HINODE en series temporales extraordinariamente largas -unas cuarenta horas- para este tipo de instrumentos, lo que ha permitido monitorizar la evolución de las celdas supergranulares durante toda su vida.
"Se cree que los elementos magnéticos de la intrarred y sus interacciones con la red podrían ser responsables del calentamiento de las capas superiores de la atmósfera del Sol, uno de los problemas mas candentes en física solar para el que aún carecemos de explicación", señala Luis Bellot (IAA-CSIC). El estudio de estos elementos con los datos de Hinode permitirá una mejor explotación científica de los datos de la misión Solar Orbiter de la ESA, para la cual el IAA-CSIC está construyendo el instrumento IMAX.
M. Gosic et al. "The solar internetwork. I. Contribution to the network magnetic flux". The Astrophysical Journal doi:10.1088/0004-637X/797/1/49
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