El Sol reta al entendimiento de los científicos. Su atmósfera alta, conocida como la corona, es muchos millones de grados más caliente que su superficie. Los astrofísicos buscan comprender por qué la corona es tan caliente y los científicos del Departamento de Energía de los Estados Unidos han completa la investigación que puede hacer avanzar a la ciencia para comprender cómo es nuestro Sol.
Los científicos han hallado que la formación de burbujas magnéticas, conocidas como plasmoides en un fluido conductor como el plasma -el estado de la materia caliente compuesto de electrones libres y de núcleos atómicos, que son los que forman el Sol- pueden afectar el desarrollo de la turbulencia dentro del fluido. Esta turbulencia entonces influye en cómo el calor fluye a través del Sol y de otros objetos astrofísicos.
Los nuevos descubrimientos sugieren que la formación de plasmoides en hojas alargadas de corriente dentro del plasma ayuda a cambiar a la turbulencia en estructuras parecidas a las que se producen en el agua en los jacuzzi. Este proceso crea corrientes intensas localizadas en el plasma que pueden afectar la forma en que la energía magnética se disipa en el Sol y que fluye hacia la corona.
“Hasta ahora, nadie había hecho ninguna investigación directa con simulación numérica de cómo los plasmoides pueden alterar el espectro de la energía turbulenta en un fluido conductor”, dice el físico Chuanfei Dong, líder del reporte con los resultados que se publican en el Physical Review Letters. “Nuestras simulaciones muestran que en un fluido conductor turbulento, la formación de burbujas magnéticas pueden causar que la turbulencia haga una transición de gran escala a pequeñas escalas que son mucho más eficientes de lo que habíamos pensado”, indicó. La formación de los plasmoides ayuda a esta transición dividiendo las fronteras discretas de las hojas de corrientes eléctricas en el fluido conductor, permitiendo que las hoja formen pequeñas estructuras de tipo fractal.
Los hallazgos no sólo aplican al Sol, sino que a los objetos astrofísicos como pueden ser las nubes de polvo y roca que circulan objetos densos tales como los agujeros negros y que pueden colapsar en estrellas y planetas. [ Las hojas más pequeñas de corrientes en las turbulencias magnetohidrodinámicas pueden ser más pequeñas de lo que habíamos predicho”, dice Dong. “Por lo que las hojas de corrientes pueden ser más intensas antes de que se disipen. Como resultado, en este trabajo hemos dado un entendimiento básico de las escalas sobre cómo el calor de la corona ocurre”, concluye Dong.
Los investigadores han hecho simulaciones en supercomputadoras en diversos sitios como el Centro Nacional de Computación en la Investigación de la Energía, propiedad del Departamento de Energía de los Estados Unidos, entre otros. Dong dice que “Hemos empezado en dos dimensiones, pero el mundo real es 3D, por lo que hay que seguir las investigaciones porque la imagen en 3D nos es simplemente desconocida a todos”.