Título: El efecto Evershed en las manchas solares como flujo se sifón a lo largo de tubos de flujo magnético.
Revista: Nature
Autores: Benjamín Montesinos & John H. Thomas
1. Breve descripción del artículo
Las manchas solares son los fenómenos más conocidos relacionados con el magnetismo solar. Son regiones oscuras que aparecen sobre el disco del Sol, con temperaturas de unos 4500 grados, en comparación con los 6000 del gas circundante en la fotosfera. Las manchas se componen de una parte central, llamada umbra, y de filamentos brillantes y oscuros que se extienden de forma radial, formando la penumbra (ver imagen más abajo). En 1909, John Evershed, un astrónomo inglés que trabajó en India, descubrió la existencia de flujos de gas en la penumbra de las manchas solares. El sentido del flujo es desde el centro de la mancha hacia los bordes, desapareciendo bruscamente cuando se alcanza la frontera de la mancha con la fotosfera. En honor a su descubridor, ese fenómeno se conoce en física solar como Efecto Evershed. Este artículo explicó por primera vez desde un punto de vista teórico el mecanismo que regula ese flujo de gas, bajo la suposición de que se canaliza a través de tubos magnéticos delgados.
2. ¿Qué implicaciones tiene este artículo y en qué ha sido pionero? ¿A qué preguntas ha dado respuestas?
El artículo fue pionero en el sentido de explicar un fenómeno que carecía de una interpretación convincente desde que se descubrió hacía casi 90 años. Desde su publicación, el mecanismo que propusimos se ha tomado como base para realizar modelos más complejos.
La aproximación conceptual que utilizamos para explicar el fenómeno es muy simple: las estructuras básicas que estudiamos son tubos magnéticos delgados, con diámetros de unos 100 km y extensiones de unos pocos miles de kilómetros, con una forma de “U” invertida, anclados en la penumbra de la mancha en uno de sus extremos y en la fotosfera en el otro. En el título del artículo aparecen las palabras “flujo de sifón”: la razón es que el movimiento de gas en el tubo se genera de forma natural debido a una diferencia de presiones entre sus dos pies, de la misma forma que cuando queremos vaciar un recipiente de agua usando una pequeña manguera o cuando queremos extraer gasolina del depósito del coche provocamos, mediante una aspiración, una diferencia de presiones en un lado del tubo y el flujo de líquido se mantiene aunque tenga que ascender una cierta altura con respecto al punto en que aspiramos. En nuestro modelo se dejan libres todos los parámetros y la propia estructura de la mancha y de la fotosfera circundante hacen que el tubo tome la forma que realmente se observa y que las velocidades, temperaturas y campos magnéticos que obtenemos coincidan muy aproximadamente con los observados.
3. ¿Qué instalaciones científicas has tenido que emplear para lograr el objetivo?
Al ser un artículo teórico, no utilizamos directamente ninguna instalación científica, aunque obviamente nos tuvimos que basar en resultados obtenidos desde observatorios solares. Este fenómeno se detecta a través de observaciones espectroscópicas en el rango visible: la luz que procede de los filamentos de la mancha se dispersa y se analizan los desplazamientos de ciertas líneas espectrales que se forman en la penumbra. A través de los desplazamientos con respecto a su posición en el laboratorio es posible calcular la velocidad del gas que las origina. En el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la Isla de La Palma, está instalada la Torre Solar de la Academia Sueca de Ciencias, uno de los mejores telescopios solares del mundo, con el que se realizaron algunas de las observaciones en las que se basó nuestro trabajo.
4. ¿Qué repercusiones podrían tener los resultados de este artículo en la vida diaria actual o futura?
En la gran mayoría de los casos, los resultados de un artículo de Astrofísica caen dentro de lo que denominamos “ciencia básica”, que no quiere decir que sean algo simple, sino que aportan piezas más o menos importantes de conocimiento: son sencillamente eso, conocimiento puro y duro. Con nuestro trabajo pusimos un pequeño grano de arena en el campo de la física solar, un área realmente intrincada y compleja en el que las observaciones van muy por delante de la teoría. El conocimiento del Sol es fundamental para entender cómo funcionan otras estrellas parecidas; esto es importante porque desde 1995 sabemos que la gran mayoría de las estrellas de tipo solar tienen planetas orbitando a su alrededor. Saber cómo son las estrellas ayuda a saber cómo son sus sistemas planetarios, a poner esos “exoplanetas” en contexto cuando se comparan con los que componen el Sistema Solar. La meta a la que nos dirigimos es saber si en alguno de esos planetas puede haber trazas de actividad biológica… en ese caso las implicaciones sociológicas son más que evidentes.
Benjamín Montesinos Comino
Conceptos importantes.
Manchas solares, efecto Evershed, tubos magnéticos, umbra, penumbra, magnetismo solar, flujo de sifón.
Más información
- Artículo original: http://www.nature.com/nature/journal/v390/n6659/full/390485a0.html
- Benjamín Montesinos Comino
- Entrada Eppur si muove: El empeño del Sol en mostrarnos nuestra debilidad
- Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma, Islas Canarias)
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