El Sol como nunca antes lo habías visto: el telescopio Inouye capta los lazos coronales más finos jamás observados

El mayor telescopio solar del mundo ha captado imágenes sin precedentes de una fulguración de clase X. Por primera vez, se distinguen hebras de plasma de apenas 21 kilómetros que revelan la arquitectura íntima del Sol.

Por Enrique Coperías

Imagen de alta resolución de la erupción solar tomada por el telescopio solar Inouye el 8 de agosto de 2024 a las 20:12 UT. La imagen tiene un tamaño aproximado de 4 diámetros terrestres por lado.

Imagen de alta resolución de la erupción solar tomada por el telescopio solar Inouye el 8 de agosto de 2024 a las 20:12 UT. La imagen tiene un tamaño aproximado de 4 diámetros terrestres por lado. Cortesía: NSF/NSO/AURA

El Sol, esa estrella tan cotidiana que marca nuestros días y noches, sigue siendo un laboratorio natural plagado de misterios. Sus fulguraciones, estallidos de energía que liberan en minutos la potencia de millones de bombas atómicas, afectan a todo el Sistema Solar, desde satélites de comunicaciones hasta redes eléctricas en la Tierra.

Pero pese a décadas de observación del astro rey, aún desconocíamos detalles fundamentales sobre cómo se estructura el plasma solar en esas erupciones violentas y cómo se distribuye la energía en su atmósfera.

Un estudio publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters marca un antes y un después. Gracias al telescopio solar Daniel K. Inouye (DKIST), el mayor del mundo con sus 4 metros de diámetro y situado en la cima de Haleakalā, en Hawái, los astrónomos han logrado observar, por primera vez, bucles coronales con una resolución sin precedentes.

Y lo hicieron durante la fase de decaimiento de una fulguración de clase X1.3, que fue registrada el 8 de agosto de 2024. Lo que vieron ha sorprendido a toda la comunidad científica: los bucles o lazos, esas cuerdas invisibles de plasma que siguen las líneas del campo magnético solar, son mucho más finos de lo que nunca la astronomía se había imaginado.

Qué son los bucles coronales y por qué importan

Las fulguraciones solares suelen venir acompañadas de un espectáculo fascinante: grandes arcos incandescentes que conectan regiones de polaridad opuesta en la superficie solar. Estos son los lazos coronales, conductos por los que fluye el plasma caliente, guiado por el campo magnético del Sol. Su forma, grosor y evolución determinan cómo se calienta y enfría la atmósfera solar, y condicionan fenómenos como las eyecciones de masa coronal, que al viajar por el espacio pueden golpear la Tierra y desencadenar tormentas geomagnéticas.

Hasta ahora, sin embargo, la resolución de los telescopios solares había sido insuficiente. Los instrumentos más potentes apenas distinguían arcos de unos 100 o 200 kilómetros de ancho, lo que obligaba a los astrofísicos teóricos a que se hicieran la siguiente pregunta: ¿son esas las estructuras básicas del Sol o, en realidad, conjuntos de hebras mucho más finas que permanecen ocultas?

El DKIST ha empezado a resolver el enigma. Las nuevas observaciones muestran lazos solares con anchuras medias de apenas 48 kilómetros y mínimos de 21 km, el tamaño de una gran ciudad terrestre, pero microscópicos si se comparan con el tamaño del Sol.

El hallazgo: la erupción histórica de agosto de 2024

El 8 de agosto de 2024, la región activa NOAA 13777 de nuestra estrella desató una potente fulguración solar de clase X1.3. Los satélites GOES registraron el aumento en rayos X y el Solar Dynamics Observatory (SDO) lo captó en el ultravioleta extremo.

Pero lo realmente valioso llegó desde la Tierra: el Inouye Solar Telescope estaba apuntando a esa zona, y, bajo condiciones de observación ideales, su instrumento Visible Broadband Imager (VBI) consiguió imágenes con una resolución de 24 km, más de dos veces y media más precisa que la de cualquier otro telescopio solar en funcionamiento.

«Esta es la primera vez que el telescopio solar Inouye observa una erupción de clase X», explica Cole Tamburri, autor principal del estudio y doctorando en la Universidad de Colorado Boulder. Y añade—: Estas erupciones se encuentran entre los fenómenos más energéticos que produce nuestra estrella, y hemos tenido la suerte de captar esta en condiciones de observación perfectas».

Las fotos revelaron un bosque de bucles finísimos, oscuros contra el fondo brillante del Sol, que se arqueaban sobre las cintas luminosas de la fulguración. El equipo analizó 686 lazos coronales en las mejores veinte imágenes obtenidas. El ancho medio rondaba los 48 km, pero algunos alcanzaban el límite mismo de resolución del instrumento.

«Antes del Inouye solo podíamos imaginar qué aspecto tenía esta escala —dice Tamburri—. Ahora podemos verla directamente. Estos son los bucles coronales más pequeños jamás observados en el Sol».

Del bosque al árbol: ver lo elemental

La impresionante observación abre la puerta a pensar que estamos observando no racimos de hebras, sino bucles individuales, las verdaderas unidades mínimas de la arquitectura solar.

«Es como pasar de ver un bosque a distinguir por fin cada árbo», resume Tamburri. Si esto se confirma, implicaría que por primera vez tenemos acceso a los ladrillos básicos de los que se construyen las erupciones solares.

Las imágenes en H-alfa (656,28 nm), la línea espectral del hidrógeno más sensible a la actividad cromosférica, muestran con nitidez hebras finísimas que hasta ahora quedaban ocultas en la borrosidad instrumental. Lo que antes parecían gruesos arcos uniformes son, en realidad, trenzas de múltiples filamentos de decenas de kilómetros.

Imagen de alta resolución de la erupción solar del 8 de agosto de 2024. Se han añadido etiquetas a las diferentes regiones relevantes de la imagen para mayor claridad: bucles de erupción (áreas brillantes de liberación de energía en la densa atmósfera solar inferior) y una arcada de bucles coronales (arcos de plasma que delinean las líneas del campo magnético que transportan energía desde la corona hasta las cintas de erupción). Cortesía: NSF/NSO/AURA

Una sorpresa en el laboratorio solar

Lo curioso es que el equipo no estaba buscando exactamente esto. La campaña de observación estaba pensada para estudiar las dinámicas espectrales de la cromosfera con otro instrumento del Inouye, el Visible Spectropolarimeter (ViSP). Pero al revisar los datos del VBI, se toparon con un tesoro inesperado.

«Entramos buscando una cosa y nos encontramos con algo aún más intrigante —admite Maria Kazachenko, coautora y astrofísica del Observatorio Solar Nacional (NSO)—. Saber que un telescopio puede hacer algo en teoría es una cosa; verlo realmente funcionar en ese límite es absolutamente emocionante».

Durante años, los modelos habían sugerido que los lazos coronales podían tener anchos entre 10 km y 100 km, pero no había forma de confirmarlo. Las observaciones anteriores siempre quedaban limitadas por la resolución. «Por fin estamos asomándonos a las escalas espaciales sobre las que hemos estado especulando durante años», subraya Tamburri.

Este salto tiene implicaciones enormes. Si los bucles solares son tan finos, los modelos de fulguraciones solares deberán replantearse: desde cómo se produce la reconexión magnética —el motor de las erupciones solares, cuando líneas de campo se quiebran y reconfiguran liberando energía— hasta cómo se calienta el plasma solar y cómo se generan las emisiones que detectamos en diferentes longitudes de onda.

«Observar al telescopio solar funcionar justo en su límite teórico es emocionante. Lo que vemos nos obliga a replantearnos la escala fundamental de las estructuras solares», confiesa Kazachenko.

Este y Tamburri coinciden en que este momento marca un hito comparable a pasar de ver manchas borrosas a contemplar la textura real de la superficie solar.

El impacto en la predicción del clima espacial

Más allá de la belleza de las imágenes, este avance tiene consecuencias prácticas. En efecto, los bucles coronales son la clave de cómo la energía magnética del Sol se acumula y se libera en forma de fulguraciones y eyecciones de masa coronal. Comprender su geometría real permitirá mejorar los modelos de predicción de clima espacial, algo crucial para proteger satélites, redes eléctricas y sistemas de navegación.

La resolución alcanzada por el Inouye ofrece parámetros mucho más realistas que podrán incorporarse a los códigos de simulación que usan las agencias espaciales. Así, no solo entendemos mejor al Sol, sino que ganamos herramientas para anticipar sus impactos en la Tierra.

Además es una ventana a las estrellas: el Sol es nuestro laboratorio más cercano, pero lo que se aprende aquí se aplica también a otras estrellas. Las fulguraciones estelares, muchas veces mucho más intensas que las solares, se basan en los mismos principios físicos. Ver por fin las unidades mínimas en el Sol abre la posibilidad de extrapolar este conocimiento a la astrofísica estelar.

Como explica Tamburri, «esto abre la puerta a estudiar no solo el tamaño de los lazos, sino también sus formas, su evolución e incluso las escalas en las que ocurre la reconexión magnética. Estamos entrando en una era completamente nueva».

Una película de alta cadencia y alta resolución de la erupción capturada por el telescopio solar Inouye, acelerada 100 veces, en la que se pueden ver tanto las brillantes cintas como los oscuros bucles coronales superpuestos. La imagen mide aproximadamente 4 diámetros terrestres por cada lado. Cortesía: NSF/NSO/AURA

Una nueva era para la heliofísica

Por otro lado, Tamburri y Kazachenko reconocen la dimensión cultural del lugar donde se encuentra el telescopio. Haleakalā, en Hawái, es una montaña sagrada para el pueblo nativo hawaiano. Los autores destacan que el uso de este enclave para la ciencia se hace con respeto y agradecimiento, recordando que la búsqueda de conocimiento también debe enraizarse en la cultura local y las comunidades indígenas.

Lo que el Inouye Solar Telescope ha mostrado es que el Sol trabaja a escalas mucho más finas de lo que habíamos podido ver. Cada fulguración solar es un tapiz de hilos microscópicos que se entrelazan, se rompen y se recombinan en una danza de energía magnética.

«Es un momento histórico en la ciencia solar. Por primera vez estamos viendo el Sol en las escalas en las que realmente funciona», concluye Tamburri.

El telescopio Inouye ha demostrado que puede llegar hasta el límite de lo posible en la observación solar, y con ello inaugura una era en la que los modelos de fulguraciones ya no tendrán que basarse en conjeturas, sino en datos directos de una precisión sin precedentes. La próxima vez que una tormenta solar ilumine nuestros cielos con auroras o amenace nuestras comunicaciones satelitales, podremos entender un poco mejor qué hilos invisibles de plasma y magnetismo se han movido detrás de ese espectáculo.▪️

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