Cómo vibran las prominencias solares.
Estudiando las protuberancias solares.
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| Imagen del Sol tomada por los telescopios de la red GONG en un filtro Hα. Las protuberancias se ven como filamentos oscuros sobre el disco solar. La flecha indica una protuberancia que oscila. En el diagrama se muestra la velocidad horizontal de la prominencia. En la fase inicial alcanza los 60 km/s. El movimiento periódico persiste durante varias horas. Crédito: Manuel Luna (IAC). |
Un equipo internacional liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) ha catalogado alrededor de 200 oscilaciones de las protuberancias solares durante la primera mitad de 2014. Su elaboración ha sido posible gracias a la red de telescopios GONG, de la que uno de ellos está emplazado en el Observatorio del Teide.
Cuando observamos la superficie del Sol las protuberancias solares se ven como filamentos oscuros que pueblan el disco o como lenguas de plasma incandenscente que se levantan por encima de esta. Las protuberancias solares son estructuras de plasma muy densas que levitan en la atmósfera solar. Se piensa que el campo magnético de esta estrella es el que las aguanta para que no caigan en la superficie por su propio peso. Estas estructuras magnéticas pueden acumular una gran cantidad de energía que, cuando se libera, produce erupciones que lanzan el material de las protuberancias al medio interplanetario.
Manuel Luna, investigador del IAC y la ULL, lidera el equipo que ha catalogado cerca de 200 oscilaciones de protuberancias solares detectadas en la primera mitad de 2014. Este análisis, que se publica hoy en The Astrophysical Journal Supplement Series, ha servido para comprobar que casi la mitad de estos eventos ha sido de gran amplitud. Es decir, oscilaciones con velocidades de entre 10 km/s (360.00 km/h) y 100 km/s. También se ha podido comprobar que estos eventos de gran amplitud son más comunes de lo que se pensaba.
El proyecto forma parte de una colaboración internacional que comenzó en 2015 a través del International Space Science Institute (ISSI) y también del proyecto de la NASA para el estudio de este tipo de oscilaciones.
Gracias a esta recopilación, se ha encontrado una gran variedad de eventos y se ha podido determinar que, en muchos casos, las oscilaciones son producidas por fulguraciones cercanas. Es decir, por la liberación repentina de energía en la atmósfera solar.
Con los datos recogidos se ha realizado un estudio estadístico de las propiedades de las oscilaciones. Estos movimientos consisten en un movimiento cíclico de las protuberancias entre dos posiciones. En él se ha visto que las oscilaciones (vibraciones) tienen un periodo de aproximadamente una hora. Estos periodos son propios de las protuberancias y revelan propiedades fundamentales de su estructura magnética y la distribución de su masa. Además, las oscilaciones muestran un gran amortiguamiento, o lo que es lo mismo la vibración se reduce considerablemente tras pocos ciclos de oscilación. Se desconoce por qué la mayor parte de las protuberancias oscilan con un periodo de una hora o por qué se amortigua su movimiento tan rápidamente, con lo que habrá que seguir investigando.
Los datos apuntan a que “la dirección del movimiento de las oscilaciones forma un ángulo de unos 27 grados con el eje principal de la prominencia”, explica Luna. Y añade: “Esta dirección coincide con la de las estimaciones previas de la orientación del campo magnético”. Además, usando técnicas sismológicas, los investigadores han podido deducir detalles acerca de la geometría e intensidad del campo magnético que soporta a las protuberancias.
Este estudio abre una nueva ventana a la investigación de la estructura de las protuberancias solares y a los mecanismos que eventualmente las desestabilizan produciendo su erupción. En el futuro, los autores pretenden ampliar este análisis a todo un ciclo solar para entender la evolución de estas estructuras a lo largo de los 11 años que dura. Para conseguirlo se tendrán que aplicar técnicas de inteligencia artificial y de procesado de gran cantidad de datos.
Artículo: Luna, M. et al. “GONG catalog of solar filament oscillations near solar maximum” The Astrophysical Journal Supplement, enlace artículo.
Publicado en IAC el 1 de junio del 2.018.
LA RED GONG.
La red internacional de Sismología Solar GONG (Global Oscillation Network Group) es un programa internacional para el estudio detallado del interior del Sol liderado por el National Solar Observatory (NSO) norteamericano que, a su vez, forma parte de los NOAO (National Optical Astronomy Observatories) operados por AURA (Association of Universities for Research in Astronomy, Inc.), en virtud de un acuerdo de colaboración con la National Science Foundation norteamericana. Uno de sus instrumentos se encuentra instalado en el Observatorio del Teide.
La Física Solar fue una de las primeras ramas de la Astrofísica en la que se empezó a trabajar en el Observatorio del Teide. Los primeros telescopios instalados fueron telescopios solares y, hoy en día, este observatoio cuenta con una de las más completas baterías de telescopios solares del mundo. El Grupo de Sismología Solar del Instituto de Astrofísica de Canarias goza, además, de un gran prestigio a nivel internacional y ha participado de forma significativa en el desarrollo del proyecto GONG. Estas dos circunstancias explican que el NSO propusiera el Observatorio del Teide como uno de los nodos de su red internacional y que fuera, además, el primer destino de uno de los seis instrumentos que conforman la red internacional GONG. Las obras para la instalación de la estación GONG del Observatorio del Teide comenzaron en enero de 1994, y la estación vio su «primera luz» el 15 de febrero de 1995. El conjunto de la red, constituida por seis estaciones, comenzó a funcionar el 5 de octubre de 1995 y continuará obteniendo datos durante varios años.
Los observatorios de Big Bear (California), Learmonth (Australia), Udaipur (India), Cerro Tololo (Chile) y Mauna Loa (Hawai) completan los seis emplazamientos de la red heliosismológica GONG que, repartidos por todo el planeta, observan permanentemente el Sol sin que la alternancia día-noche suponga ya un obstáculo.
