Desde chorros largos y cónicos hasta explosiones masivas de material solar y energía, las erupciones en el sol se presentan en muchas formas y tamaños. Dado que erupcionan a escalas muy diferentes, chorros y nubes masivas, llamadas eyecciones de masa coronal o CME- anteriormente se pensaba que estaban impulsados por diferentes procesos.
Los científicos de la Universidad de Durham en el Reino Unido y la NASA ahora proponen que un mecanismo universal puede explicar todo el espectro de las erupciones solares. Usaron simulaciones por computadora en 3-D para demostrar que una variedad de erupciones pueden teóricamente considerarse del mismo tipode evento, solo en diferentes tamaños y manifestado de diferentes maneras. Su trabajo se resume en un artículo publicado en Naturaleza el 26 de abril de 2017
El estudio fue motivado por observaciones de alta resolución de filamentos del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, o SDO, y el satélite conjunto de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón / NASA Hinode. Los filamentos son estructuras oscuras y serpentinas que están suspendidas sobre la superficie del sol y consisten enmaterial solar frío y denso. Desde hace mucho tiempo se sabía que la aparición de erupciones de CME estaba asociada con filamentos, pero las observaciones mejoradas han demostrado recientemente que los chorros tienen estructuras similares a filamentos similares antes de la erupción.sus simulaciones por computadora para vincular filamentos a erupciones de chorro también.
"En los CME, los filamentos son grandes, y cuando se vuelven inestables, entran en erupción", dijo Peter Wyper, físico solar de la Universidad de Durham y autor principal del estudio. "Observaciones recientes han demostrado que lo mismo puede estar sucediendo eneventos más pequeños como los chorros coronales. Nuestro modelo teórico muestra que el chorro se puede describir esencialmente como un mini-CME ".
Los científicos solares pueden usar modelos de computadora como este para ayudar a completar su comprensión de las observaciones que ven a través de los telescopios espaciales. Los modelos se pueden usar para probar diferentes teorías, esencialmente creando experimentos simulados que, por supuesto, no pueden realizarse en unestrella en la vida real.
Los científicos llaman a su mecanismo propuesto de cómo estos filamentos conducen a erupciones el modelo de ruptura, por la forma en que el filamento estresado empuja implacablemente, y finalmente rompe, sus restricciones magnéticas en el espacio. Previamente utilizaron este modelo para describir CMEsEn este estudio, los científicos adaptaron el modelo a eventos más pequeños y pudieron reproducir chorros en las simulaciones por computadora que coinciden con las observaciones SDO e Hinode. Estas simulaciones proporcionan confirmación adicional para respaldar las observaciones que primero sugirieron que los chorros coronales y las CME se causaron ende la misma manera
"El modelo de ruptura unifica nuestra imagen de lo que está sucediendo en el sol", dijo Richard DeVore, coautor del estudio y físico solar en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland ". En un contexto unificado, nosotrospuede avanzar en la comprensión de cómo se inician estas erupciones, cómo predecirlas y cómo comprender mejor sus consecuencias ".
La clave para comprender una erupción solar, según Wyper, es reconocer cómo el sistema de filamentos pierde el equilibrio, lo que desencadena la erupción. En el modelo de ruptura, el culpable es la reconexión magnética, un proceso en el que las líneas de campo magnético se unen y explosivamenterealinear en una nueva configuración.
En condiciones estables, los bucles de las líneas de campo magnético mantienen el filamento hacia abajo y suprimen la erupción. Pero el filamento naturalmente quiere expandirse hacia afuera, lo que tensiona su entorno magnético con el tiempo y finalmente inicia la reconexión magnética. El proceso libera explosivamente la energía almacenada en elfilamento, que brota de la superficie del sol y es expulsado al espacio.
Exactamente qué tipo de erupción ocurre depende de la fuerza inicial y la configuración de las líneas de campo magnético que contienen el filamento. En un CME, las líneas de campo forman bucles cerrados que rodean completamente el filamento, por lo que una nube en forma de burbuja finalmente brota del sol.En los chorros, las líneas de campo cercanas fluyen libremente desde la superficie hacia el espacio interplanetario, por lo que el material solar del filamento fluye a lo largo de esas líneas reconectadas lejos del sol.
"Ahora tenemos la posibilidad de explicar un continuo de erupciones a través del mismo proceso", dijo Wyper. "Con este mecanismo, podemos entender las similitudes entre pequeños chorros y CME masivos, e inferir erupciones en cualquier punto intermedio".
La confirmación de este mecanismo teórico requerirá observaciones de alta resolución del campo magnético y los flujos de plasma en la atmósfera solar, especialmente alrededor de los polos del sol donde se originan muchos chorros, y esos son datos que actualmente no están disponibles. Por ahora, los científicos buscanpróximas misiones como Solar Probe Plus de la NASA y la ESA Agencia Espacial Europea / NASA Solar Orbiter conjunta, que adquirirán nuevas medidas de la atmósfera del sol y los campos magnéticos que emanan de las erupciones solares.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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