La imagen más detallada jamás obtenida del Sol muestra diminutos remolinos que explicarían algunos de los mayores misterios de nuestra estrella

Lo que parecía una superficie relativamente tranquila es, en realidad, un océano de diminutos remolinos de plasma invisibles hasta ahora. Su descubrimiento abre una nueva ventana para entender cómo el Sol transporta energía, genera su intenso campo magnético y desencadena las temidas tormentas solares.

Por Enrique Coperías, periodista científico

La imagen de mayor resolución jamás obtenida de la fotosfera solar revela diminutos remolinos y finísimas estrías en los bordes de las regiones magnéticas

La imagen de mayor resolución jamás obtenida de la fotosfera solar revela diminutos remolinos y finísimas estrías en los bordes de las regiones magnéticas. Cortesía: NSF / NSO / AURA / MPS

Hasta ahora parecían simples irregularidades borrosas. Pero, cuando el telescopio solar más potente del mundo dirigió su mirada hacia la superficie del Sol con una resolución nunca antes alcanzada, apareció un paisaje completamente distinto: diminutos remolinos de plasma, parecidos a olas rompiendo en una playa o a remolinos que se forman en la superficie de un río, se extendían por todas partes en los bordes de las regiones magnéticas.

No se trataba de un efecto óptico ni de un detalle anecdótico. Aquellas pequeñas estructuras eran la primera evidencia directa de un fenómeno físico que los teóricos habían predicho hace décadas, pero que ningún telescopio había conseguido observar. Su descubrimiento no solo transforma nuestra visión de la superficie solar: también podría ayudar a explicar cómo el Sol transporta energía, reorganiza su inmenso campo magnético y desencadena algunos de los fenómenos más violentos del Sistema Solar.

El hallazgo, publicado en la revista Nature por un equipo internacional de investigadores del National Solar Observatory, el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar y otras instituciones, ha sido posible gracias al telescopio Daniel K. Inouye, que está instalado en la cima del volcán Haleakalā, en la isla hawaiana de Maui. Con un espejo primario de cuatro metros de diámetro —el mayor jamás construido para estudiar nuestra estrella—, este instrumento ha permitido contemplar detalles de apenas una veintena de kilómetros sobre una superficie situada a casi 150 millones de kilómetros de la Tierra.

El Sol es mucho más turbulento de lo que creíamos

La diferencia puede parecer modesta. Pero en astronomía equivale a pasar de observar un bosque desde un avión a distinguir el movimiento de las hojas de cada árbol.

Hasta ahora, incluso las mejores imágenes del Sol mostraban una superficie dominada por enormes células de convección, conocidas como gránulos, entre las que aparecían regiones oscuras asociadas a intensos campos magnéticos. Los límites entre unas y otras parecían relativamente suaves.

Las nuevas observaciones ofrecen una realidad radicalmente distinta.

Donde antes se intuían fronteras difusas aparecen ahora incontables remolinos, filamentos y ondulaciones extremadamente finas que cambian de forma en cuestión de segundos. El paisaje solar resulta mucho más turbulento y dinámico de lo que nadie había imaginado. Los astrónomos identificaron decenas de estos vórtices, algunos con apenas 25 kilómetros de diámetro y separados entre sí por distancias características de unos 65 kilómetros, prácticamente el límite que permite resolver el telescopio Inouye.

Lo verdaderamente sorprendente es qué representan esos remolinos.

Inestabilidades de Kelvin-Helmholtz: por qué nadie las había visto antes

Los físicos conocen desde el siglo XIX un proceso denominado inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, bautizado en honor al físico y matemático británico Lord Kelvin y al físico y médico alemán Hermann von Helmholtz. Se produce cuando dos fluidos se deslizan uno junto al otro a velocidades diferentes. Esa diferencia genera una zona de cizalladura que acaba ondulándose y formando característicos remolinos.

Es un fenómeno sorprendentemente familiar.

Las espectaculares nubes con forma de ola que a veces aparecen en la atmósfera terrestre son un claro ejemplo de la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz. También lo son muchas corrientes oceánicas, determinados remolinos atmosféricos e incluso algunas estructuras observadas en las atmósferas de Júpiter y Saturno. En el espacio también se habían identificado inestabilidades similares en las magnetosferas planetarias y en otros entornos astrofísicos.

Sin embargo, nunca se habían visto directamente en la fotosfera, la superficie visible del astro rey. No porque no existieran, sino porque eran demasiado pequeñas para los telescopios disponibles hasta ahora. Los propios autores señalan que tal vez permanecieron ocultas porque su escala espacial estaba por debajo de la capacidad de resolución de los instrumentos solares con espejos inferiores a dos metros.

La resolución del telescopio Inouye ha cambiado por completo esa situación.

Qué ha visto exactamente el telescopio

Aunque desde la Tierra el Sol parezca una esfera tranquila y uniforme, en realidad su superficie es extraordinariamente violenta.

El plasma caliente asciende desde el interior, se enfría ligeramente al llegar a la superficie y vuelve a hundirse una y otra vez. Ese movimiento continuo crea el patrón granulado que los astrónomos conocen desde hace décadas.

Pero ese océano de plasma no se mueve libremente.

En numerosas regiones emergen intensos campos magnéticos que actúan como auténticas barreras invisibles. Allí donde el plasma en movimiento encuentra esos obstáculos magnéticos aparecen diferencias muy acusadas de velocidad entre ambos lados de la frontera.

Y precisamente esas condiciones son el escenario perfecto para que aparezcan las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz.

Las nuevas imágenes muestran cómo esos límites aparentemente tranquilos se deforman continuamente formando pequeños remolinos que nacen, crecen y desaparecen en apenas unos minutos.

Para asegurarse de que aquello no era una simple ilusión visual, los investigadores recurrieron a una de las herramientas más sofisticadas de la física solar actual: simulaciones magnetohidrodinámicas tridimensionales realizadas con el código MURaM.

Esta imagen, obtenida por el telescopio solar Daniel K. Inouye con una resolución espacial sin precedentes de unos 19 kilómetros, muestra por primera vez los característicos remolinos de las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz en la superficie del Sol. Cortesía: NSF / NSO / AURA / MPS

Las simulaciones reproducen con exactitud la realidad del plasma solar

Las simulaciones permitieron reconstruir el comportamiento del plasma solar con una resolución incluso superior a la obtenida por el telescopio.

El resultado fue llamativo.

En el ordenador aparecieron prácticamente los mismos remolinos que mostraban las imágenes reales. Coincidían su forma, su tamaño, su evolución temporal e incluso la velocidad con la que se desplazaban alrededor de las regiones magnéticas. Mientras las observaciones encontraban separaciones características entre vórtices cercanas a 65 kilómetros, las simulaciones obtenían valores del orden de 50 kilómetros, una concordancia extraordinaria para un fenómeno tan complejo.

Además, las simulaciones permitieron observar algo imposible de medir directamente: cómo circula el plasma alrededor de esos campos magnéticos.

Cómo demostraron que realmente eran inestabilidades de Kelvin-Helmholtz

Los modelos muestran corrientes que fluyen paralelas a las fronteras magnéticas generando fuertes diferencias de velocidad. Es exactamente el mecanismo que, según la teoría clásica de Kelvin-Helmholtz, debe producir esos característicos remolinos.

La coincidencia entre teoría, simulaciones y observaciones proporciona una demostración extraordinariamente sólida de que los científicos están contemplando, por primera vez, la auténtica inestabilidad de Kelvin-Helmholtz desarrollándose sobre la superficie del Sol.

🗣️ «Es muy emocionante comprobar que las observaciones de mayor resolución jamás obtenidas de la fotosfera solar hayan revelado un nuevo régimen dinámico en forma de vórtices Kelvin-Helmholtz en los bordes de las concentraciones de campo magnético —afirma Matthias Rempel, investigador del High Altitude Observatory. Y añade—: Estas observaciones también proporcionan la validación de mayor resolución realizada hasta la fecha de las simulaciones magnetohidrodinámicas solares, y el grado de coincidencia en los detalles físicos resulta impresionante».

La importancia del descubrimiento va mucho más allá de haber encontrado unos remolinos diminutos.

Según David Boboltz, director adjunto del National Solar Observatory, «creemos que el hallazgo de la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz en la fotosfera solar, respaldado por simulaciones numéricas, representa un gran paso adelante para comprender la dinámica y la evolución del plasma solar y estelar, y servirá de base para futuros descubrimientos».

El telescopio solar Daniel K. Inouye, situado a 3.000 metros de altitud en el volcán Haleakalā (Maui, Hawái), es el mayor telescopio solar del mundo.

El telescopio solar Daniel K. Inouye, situado a 3.000 metros de altitud en el volcán Haleakalā (Maui, Hawái), es el mayor telescopio solar del mundo. Cortesía: NSF / NSO / AURA

Qué implicaciones tiene el descubrimiento

A primera vista podría parecer que encontrar remolinos de apenas unas decenas de kilómetros sobre una estrella cuyo diámetro supera el millón de kilómetros es un detalle sin demasiada importancia. Sin embargo, para los físicos solares ocurre justo lo contrario.

En muchos sistemas complejos son precisamente los fenómenos más pequeños los que controlan el comportamiento global. En la atmósfera terrestre, por ejemplo, las pequeñas turbulencias condicionan la formación de grandes tormentas. En el Sol sucede algo parecido.

Los investigadores comprobaron que estos vórtices aparecen de forma prácticamente continua alrededor de las concentraciones de campo magnético y evolucionan con enorme rapidez. Lejos de permanecer estables, los remolinos comienzan a deformarse, se fusionan entre sí y generan otros todavía más pequeños, lo que crea una auténtica cascada de turbulencia.

➡️ Ese comportamiento tiene una consecuencia fundamental: mezcla el plasma magnetizado con el que apenas está afectado por el campo magnético.

Hasta ahora los modelos asumían esa mezcla, pero no existía un mecanismo observacional claro que pudiera producirla de forma tan eficiente. Las nuevas imágenes apuntan precisamente a las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz como el motor de ese proceso. Según los autores, esta turbulencia favorece el intercambio de masa, energía, momento y flujo magnético entre distintas regiones de la superficie solar, y modifica incluso la forma en que el calor es transportado desde el interior de la estrella.

En qué consiste el «trazado de flujo magnético»

Desde hace décadas, los físicos solares intentan responder a una pregunta aparentemente sencilla: ¿cómo consigue el Sol almacenar tanta energía magnética antes de liberarla de forma explosiva?

Las llamaradas solares, las eyecciones de masa coronal y otros fenómenos extremos no aparecen de la nada. Antes debe acumularse una enorme cantidad de energía en el campo magnético solar.

La explicación más aceptada propone que las líneas del campo magnético se retuercen sin parar, se entrelazan unas con otras y almacenan tensión, de manera parecida a una goma elástica que se va enrollando. Cuando esa tensión alcanza un determinado límite, las líneas magnéticas se rompen y reconectan adoptando una configuración más estable y liberando enormes cantidades de energía en cuestión de segundos.

Este proceso se conoce como trenzado del flujo magnético (magnetic flux braiding). El problema era identificar qué produce ese retorcimiento constante.

Los nuevos remolinos podrían proporcionar precisamente ese mecanismo.

Según los autores, al deformar continuamente las concentraciones magnéticas de la superficie solar, estos vórtices constituyen una fuente permanente de movimientos capaces de entrelazar las líneas del campo magnético y alimentar los procesos responsables de gran parte de la actividad solar.

La nota de prensa emitida por el National Solar Observatory y a la que ha tenido acceso RexMolón lo resume de forma muy gráfica: esos pequeños remolinos podrían actuar como el motor cotidiano que mantiene en constante movimiento las líneas del campo magnético y pone en marcha todo el proceso que acaba desembocando en llamaradas y eyecciones solares.

El misterio de la corona podría estar un poco más cerca de resolverse

Hay otro gran enigma que lleva décadas desconcertando a los astrónomos. La superficie visible del Sol alcanza unos 5.500 °C, pero su atmósfera exterior —la corona— supera con facilidad el millón de grados. A primera vista parece imposible, pero ¿cómo puede una capa situada más lejos de la fuente de calor ser muchísimo más caliente?

La respuesta continúa siendo objeto de debate entre los expertos, pero cada vez existen más indicios de que una parte importante de la energía asciende desde la superficie mediante ondas magnéticas, pequeños estallidos energéticos y procesos turbulentos.

Las nuevas observaciones añaden un ingrediente muy importante.

Al deformar continuamente el plasma magnetizado, las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz generan turbulencia y ondas magnetohidrodinámicas que pueden transportar energía hacia las capas superiores de la atmósfera solar. Si ese mecanismo resulta tan eficiente como sugieren las simulaciones, podría contribuir significativamente al calentamiento coronal.

🗣️ Thomas Rimmele, tecnólogo jefe del National Solar Observatory, considera que esta posibilidad resulta especialmente prometedora: «La inestabilidad de Kelvin-Helmholtz probablemente sea uno de los mecanismos que contribuyen al calentamiento de la atmósfera exterior y forme parte de la solución del antiguo enigma de por qué las estrellas poseen coronas con temperaturas de millones de grados Kelvin».

Mucho más que una fotografía espectacular

El estudio también tiene consecuencias para comprender el denominado clima espacial, es decir, el conjunto de fenómenos originados por la actividad solar capaces de afectar directamente a nuestro planeta.

Las grandes tormentas solares pueden alterar las comunicaciones por radio, degradar las señales GPS, interferir en el funcionamiento de satélites e incluso provocar sobrecargas en las redes eléctricas terrestres.

Para predecirlas es imprescindible comprender cómo evoluciona el campo magnético del Sol.

🗣️ David Kuridze, uno de los autores principales del trabajo, explica que los modelos actuales tienen dificultades para justificar la rapidez con la que ese campo magnético consigue difundirse y reorganizarse durante el ciclo solar de once años. «La inestabilidad de Kelvin-Helmholtz que hemos descubierto en la fotosfera solar puede actuar como una fuente clave de esa difusión magnética que faltaba en nuestros modelos», señala el investigador.

Si esta interpretación se confirma, el hallazgo obligará a revisar numerosos modelos utilizados actualmente para describir la evolución magnética tanto del Sol como de otras estrellas.

El contorno del archipiélago de Hawái, superpuesto sobre la imagen, permite apreciar que muchos de los remolinos y filamentos detectados en la fotosfera solar tienen dimensiones comparables a las de las propias islas.

Esta comparación ilustra la extraordinaria resolución alcanzada por el telescopio Daniel K. Inouye: el contorno del archipiélago de Hawái, superpuesto sobre la imagen, permite apreciar que muchos de los remolinos y filamentos detectados en la fotosfera solar tienen dimensiones comparables a las de las propias islas. Cortesía: NSF / NSO / AURA / MPS

Por qué este hallazgo cambia la física solar

Nada de esto habría sido posible sin el telescopio Daniel K. Inouye. Su espejo de cuatro metros, combinado con sofisticados sistemas de óptica adaptativa capaces de corregir en tiempo real las distorsiones provocadas por la atmósfera terrestre, ha permitido alcanzar una resolución espacial sin precedentes en observaciones solares.

No se trata únicamente de obtener imágenes más bonitas.

Es un cambio cualitativo.

Muchas teorías formuladas durante las últimas décadas describían procesos que ocurrían a escalas demasiado pequeñas para ser observadas directamente. El Inouye está empezando a abrir precisamente esa ventana.

🗣️ «Para comprender el clima espacial que afecta a la Tierra debemos observar los procesos que ocurren a escalas muy pequeñas —nos recuerda Jacqueline Keane, directora del programa del National Solar Observatory en la NSF. Y concluye—: Durante décadas fue imposible ver estos vórtices diminutos. Gracias al espejo de cuatro metros del telescopio Inouye, unido a una óptica y una instrumentación de última generación, hemos logrado revelar por primera vez esos detalles ultrafinos, haciendo posibles descubrimientos que antes estaban fuera de nuestro alcance».

La IA también mira al Sol

El siguiente paso será automatizar la búsqueda de estos remolinos mediante inteligencia artificial y algoritmos capaces de rastrear miles de horas de observaciones solares. Los investigadores quieren averiguar con precisión cuánta energía transportan hacia la atmósfera superior y cuál es su papel real en la evolución del campo magnético solar.

Puede que, dentro de unos años, estas diminutas estructuras de apenas unas decenas de kilómetros sean consideradas uno de los ingredientes fundamentales para explicar cómo funciona nuestra estrella.

Porque, una vez más, la ciencia demuestra que los mayores descubrimientos no siempre consisten en mirar más lejos, sino en aprender a observar con mayor detalle lo que siempre ha estado delante de nosotros.▪️(6-agosto-2026)

LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS

  • Es la primera observación directa de inestabilidades de Kelvin-Helmholtz en la fotosfera solar.
  • El descubrimiento ha sido posible gracias al telescopio Daniel K. Inouye, el mayor telescopio solar del mundo.
  • Los remolinos observados tienen tamaños de entre 25 y 170 kilómetros.
  • Las observaciones coinciden con simulaciones magnetohidrodinámicas de alta resolución.
  • El hallazgo puede ayudar a explicar la mezcla del plasma, la difusión del campo magnético, el calentamiento de la corona y parte de la actividad solar.

PREGUNTAS & RESPUESTAS: Sol y Remolinos de Plasma

🌞 ¿Qué han descubierto exactamente los astrónomos?

Que existen diminutos remolinos de plasma en la superficie del Sol producidos por inestabilidades de Kelvin-Helmholtz, un fenómeno predicho desde hace décadas pero nunca observado directamente.

🌞 ¿Qué son las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz?

Son turbulencias que aparecen cuando dos fluidos se mueven a distinta velocidad, formando remolinos parecidos a olas rompiendo.

🌞 ¿Por qué este descubrimiento es importante?

Porque puede ayudar a explicar cómo el Sol transporta energía, reorganiza su campo magnético y produce fenómenos como llamaradas y eyecciones de masa coronal.

🌞¿Qué telescopio realizó las observaciones?

El telescopio solar Daniel K. Inouye, situado en Hawái y equipado con el mayor espejo del mundo dedicado a la observación del Sol.

🌞¿Puede afectar este descubrimiento a la Tierra?

Indirectamente sí. Comprender mejor la actividad magnética del Sol permitirá mejorar los modelos de predicción del clima espacial, que puede afectar a satélites, GPS, redes eléctricas y comunicaciones.

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