Selecciona Edició
Connecta’t

Mostrant la capa misteriosa del Sol

El telescopi IRIS de la NASA ajuda a explicar la transferència d'energia de l'interior de l'estel a la ultracalenta corona

Imatge d'una regió activa del Sol del 2013.
Imatge d'una regió activa del Sol del 2013.

A l'atmosfera del Sol hi ha una regió fronterera entre capes que intriga els científics des de fa temps i que és important perquè s'hi produeixen fenomens clau en la transferència d'energia generada a l'interior de l'estel cap a fora. Aquesta regió emet, sobretot, en ultraviolat, per això no es pot estudiar des de la superfície terrestre, ja que ho impedeix l'atmosfera (afortunadament, atès que aquesta radiació és nociva per a la vida). Per això, per investigar amb detall aquesta transició entre capes, la NASA va llançar a l'espai l'any passat un telescopi, l'IRIS, d'alta resolució, les dades del qual estan ajudant els científics a desentranyar els detalls de la massiva transferència d'energia al Sol.

Camps magnètics retorçats, dolls d'alta energia, petites bombes de plasma a temperatures superiors als 100.000 graus centígrads i bucles magnètics grans i petits són els trets que han descobert diversos equips científics analitzant les dades que ha proporcionat fins ara l'IRIS. Cinc articles amb tots aquests resultats es presenten aquesta setmana a la revista Science.

“El Sol és un estel de mitjana edat que produeix energia al seu interior per fusió nuclear de l'hidrogen per formar heli, energia que es propaga cap a l'exterior per radiació i convecció”, recorda Louise K. Harra, del University College de Londres, en el seu comentari a Science sobre les novetats que aporta l'IRIS . I continua: “L'objectiu dels físics solars és determinar com produeix el  Sol vents solars amb velocitats que poden ser 50 vegades superiors a les dels huracans més potents a la Terra, i poden crear llampecs energètics que emeten desenes de milions de vegades l'energia d'una bomba d'hidrogen”. Tot i que sabem que el camp magnètic és clau per entendre aquests processos, “els detalls de la transferència d'energia per l'atmosfera solar han estat poc clars”, assenyala Harra.

De les tres capes principals de l'atmosfera solar -la fotosfera (la superfície de l'estel, des de la qual ens arriba la llum que veiem), la cromosfera i la corona-, els científics de l'IRIS estan sobretot interessats en la transició, a la regió intermèdia.

Amb el telescopi, adequat per observar amb gran detall el plasma calent i determinar paràmetres com la temperatura, la velocitat, les turbulències i la densitat, s'està veient la complexitat d'aquesta capa intermèdia des del punt de vista de la física solar.

En un dels articles de Science, Hui Tian (del Centre d'Astrofísica Harvard-Smithsonian) i els seus col·legues han vist petits dolls intermitents ultracalents, amb velocitats d'entre 80 i 250 quilòmetres per segon, que s'originen en petites regions brillants en la capa de transició, que duren entre 20 i 80 segons i que poden ser una font del vent solar. L'equip de Paola Tesla (també de l'Smithsonian) ha estudiat els bucles magnètics a les regions actives del sol, amb partícules accelerades a molt alta energia. Hardi Peter (Institut Max Planck, Alemanya) i el seu equip han trobat bosses de plasma molt calentes en l'entorn més fred de la fotosfera, de manera que aquest contrast de temperatura crea una mena de bombes de plasma que exploten amb molta més energia del que s'esperava i Bart De Pontieu (Laboratori Solar i d'Astrofísica Lockheed Martin) i els seus col·legues s'han centrat en la generació d'energia de la cromosfera, mentre que el grup de Viggo Hansteen ha descobert bucles magnètics curts l'existència dels quals s'ha debatut durant molt de temps, assenyala Science.

 “Amb el Sol acostant-se a un màxim d'activitat, les observacions de l'IRIS continuaran sent importants per a la nostra comprensió del vent solar que emana de les latituds actives [de l'estel], els esclats solars i les ejeccions de massa de la corona”, conclou Harra.

 

 

Un telescopi solar

El telescopi solar IRIS abans que el llancessin a l'espai
El telescopi solar IRIS abans que el llancessin a l'espai

Amb 200 quilos de pes en el llançament, 2,1 metres de llarg i 3,7 de diàmetre amb els panells solars desplegats, el telescopi solar IRIS és un observatori relativament petit pel que fa a grandària, però no ambició científica. El van col·locar en òrbita terrestre (sobre els pols, allunyant-se fins a 670 quilòmetres de la superfície del planeta) el 27 de juny de 2013, perquè funcionés un parell d'anys i investigar els mecanismes que regulen la transferència de massa i energia entre la fotosfera i la corona.

La NASA resumeix la missió en dos objectius. “La comprensió dels processos físics fonamentals de l'entorn espacial des del Sol a la Terra, els altres planetes i més enllà fins al mitjà interestel·lar” i “el desenvolupament de capacitats de predicció de les condicions extremes i dinàmiques en l'espai per maximitzar la seguretat i la productivitat dels exploradors humans i robòtics”.

Amb el seu mirall principal de 20 centímetres de diàmetre (el del Hubble fa 2,4 metres i el del seu futur successor, el James Webb, 6,5 metres), l'IRIS és un telescopi especial que obté imatges i espectres de la llum del Sol amb alta resolució (detalls al Sol de fins a 240 quilòmetres) en un ampli rang de temperatures.