Playas, Sol y Campo (magnético)

Título del artículo original: Inference of the chromospheric magnetic field configuration of solar plage using the Ca ii 8542 Å line  

Autores: A.G.M. Pietrow, D. Kiselman, J. de la Cruz Rodríguez, et al.

Institución del primer autor: Institute for Solar Physics, Dept. of Astronomy, Stockholm University, Albanova University Centre, Estocolmo, Suecia.

Estado de la publicación: aceptado en A&A, acceso abierto en arXiv.

¿Playa o campo?

Para quiénes sois más de playa y de disfrutar el solecito tenemos una muy buena noticia:

¡En el Sol hay playa!

Y dos malas noticias, si estabais soñando con un bañito en estas playas donde nunca hace frío, os diré que desgraciadamente no hay mucha agua, y aunque la hubiese no sería liquida. En estas playas lo que hay es campo, sí, campo magnético.  Si aún así sigues queriendo visitar estos sitios te daré unas pistas sobre donde se encuentran…es que el Sol es muy grande y te puedes perder.

Lo primero que debes saber es que el Sol está dividido en capas, como una cebolla. A las peligrosas capas internas no te recomiendo ir, aunque puedes averiguar más sobre ellas en este astrobito. Hacia el exterior encontramos la atmósfera del Sol, en la que podemos distinguir fácilmente tres capas: la fotosfera, la cromosfera y la corona. La fotosfera es la parte visible del Sol y se caracteriza por unos gránulos cambiantes formados por gas que asciende y desciende debido a la convección. La cromosfera es más externa que la fotosfera y es aquí donde se han observado desde hace años unas zonas más brillantes denominadas “playas’’ rodeadas de unos filamentos llamados espículas. Podemos ver algunas de estas “playas” en la figura 2. En el artículo con el que trabajamos hoy no solo se fijan en el brillo, si no que para encontrar “playas” también buscan concentraciones de campo magnético confinado entre diferentes gránulos. Normalmente estas playas son invisibles: no aparecen en ninguna de las fotos usuales que podemos encontrar del Sol. Sin embargo, podemos observarlas si captamos la luz de las líneas de Fraunhofer, pero entender la física tras estas playas no es fácil, hasta el momento es imposible realizar simulaciones numéricas realistas de estas exóticas zonas.

Buceando en las playas solares

La atmósfera solar es cambiante, llena de movimientos, de fenómenos físicos, explosiones y demás. Entender qué ocurre en las playas solares y cómo es ahí el campo magnético es una de las piezas clave del puzzle para comprender el Sol y su balance energético al completo. El problema que se plantean en este artículo es que se puedan mejorar las simulaciones numéricas del campo magnético en las playas. La idea para poder mejorar las simulaciones es tener más datos observacionales de las playas, pero esta vez en vez de observar la cromosfera, que es la capa en la que se ven las playas, lo que se hace es estudiar la fotosfera, la capa de abajo. Es decir, como si ‘buceáramos’ dentro de estas playas sin agua y mirásemos que hay justo debajo. Más concretamente nos centraremos en la observación de una particular línea de calcio, la línea Ca _II 8542 Å. Este es uno de los principales métodos para obtener mediciones de temperatura, velocidad y campo magnético en la cromosfera.

Mejor consultar la previsión del tiempo antes de vacaciones…

Para el parte meteorológico de estas playas se han usado observaciones tomadas con el espectro-polarímetro CRISP del Telescopio Solar Sueco de 1m, que permite observar simultáneamente el espectro y la polarización de la luz solar. La polarización nos ayuda a corroborar el hallazgo de una playa, ya que en estas el campo magnético es perpendicular a la superficie del Sol minetras que en sus alrededores es horizontal. Esto se traduce en que con la polarización lineal veríamos un campo magnético más uniforme ya que ambas componentes, horizontal y perpendicular, están presentes. Sin embargo, en la polarización circular al estar ambas componentes desfasadas 90º, una componente se anula cuando la otra alcanza su máixmo, permitiendo así distinguir las zonas donde una componente domina a la otra. Esto lo podemos ver en la figura 3.

En las playas se ha obtenido una temperatura media de 5500 Kelvin, con picos de hasta 6000 K, así que mejor llevar sombrilla. El campo magnético medido es de unos 410 Gauss para la playa P1, y de 400 para la P2. Al contrario que la temperatura el campo magnético tiene valores muy aceptables para unas vacaciones, recordemos que un imán de neodimio puede alcanzar tranquilamente un campo de 2000 Gauss. Un resumen gráfico de los resultados de este parte meteorológico se puede ver en la figura 4.

¿Futuro destino turístico?

Aunque pueda ser atractiva la idea de unas vacaciones en el Sol, siempre y cuando mantengamos el cuerpo hidratado, de momento seguirá siendo únicamente objeto de estudio científico. A pesar de que estas y otras observaciones ayudan a comprender y delimitar las propiedades magnéticas y termodinámicas, reconstruir los mapas de velocidades en las zonas de playa fue todo un reto para el equipo de investigación de este artículo. Y al igual que en muchas otras investigaciones astrofísicas, para comprender mejor estas playas se necesitan mejores telescopios para así obtener datos con mayor precisión. Por lo que de momento, tendremos que conformarnos con unas vacaciones en el mejor planeta que conocemos hasta la fecha, la Tierra.