Resuelto misterio sobre la investigación solar: ¿por qué algunas manchas solares son visibles durante semanas?
¿Por qué las manchas solares persisten en la superficie solar dinámica durante días, semanas y meses? Este rompecabezas ya había ocupado a Galileo Galilei. Los astrónomos de Friburgo han logrado resolverlo gracias a tecnología satelital de última generación y simulaciones especialmente desarrolladas.
Las manchas solares son causadas por los campos magnéticos del sol. Las marcas oscuras a menudo permanecen visibles durante días y semanas, a veces incluso meses, hasta que desaparecen. Durante mucho tiempo no estuvo claro cómo podrían sobrevivir en la superficie móvil del Sol.
Ahora, los investigadores del Instituto Leibniz de Física Solar (KIS) en Friburgo han descubierto por qué las manchas solares pueden durar tanto tiempo. El estudio, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, demuestra por primera vez condiciones magnéticas estables en las manchas solares.
Se utilizaron el telescopio solar alemán GREGOR en Tenerife y el satélite japonés Hinode. Los investigadores del KIS lograron mejorar una técnica de observación del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Göttingen, de modo que se pudo calcular la influencia de la atmósfera terrestre en los datos de observación (temperatura y campo magnético). Esto garantizó la calidad de las mediciones.
Un avance adicional se logró con un potente programa de simulación desarrollado por el Dr. Juan Manuel Borrero de KIS. El software analiza la luz polarizada que emana de la superficie del sol y puede así extraer conclusiones sobre las fuerzas físicas dentro de las manchas solares.
El resultado fue que el campo magnético en las manchas solares está equilibrado por fuerzas de presión. El equilibrio impide que las estructuras colapsen o se disuelvan inmediatamente, lo que explica por primera vez por qué las manchas solares pueden permanecer estables durante tanto tiempo.
Un misterio de 400 años
Las primeras observaciones sistemáticas de las manchas solares se remontan a principios del siglo XVII, cuando Galileo Galilei comenzó a documentar las sorprendentes estructuras utilizando el telescopio recién inventado.
En el siglo XX, las mediciones espectroscópicas y basadas en polarización mostraron que las manchas solares son regiones con fuertes campos magnéticos. Los campos alcanzan intensidades similares a las que se encuentran en las máquinas de resonancia magnética utilizadas en el diagnóstico médico, excepto que actúan en áreas más grandes que toda la Tierra.
A pesar de la larga tradición de investigación, durante mucho tiempo no estuvo claro cómo las manchas solares podían persistir durante cierto tiempo. Ya en la década de 1970 se sugirió que existe un equilibrio entre la presión interna del gas y las fuerzas magnéticas dentro de él. Sin embargo, hasta ahora la prueba ha fallado debido a la falta de mediciones precisas y libres de interferencias del campo magnético desde la Tierra.
En el futuro, una mejor comprensión de las manchas solares podría permitir aplicaciones para la predicción del clima espacial. Tan pronto como se disuelva el equilibrio de manchas solares, aumenta la probabilidad de que se produzcan eventos explosivos en el Sol (como eyecciones de masa coronal), que podrían tener efectos catastróficos sobre la infraestructura técnica de la Tierra. Una mejor previsión podría ayudar a prevenir fallos e interrupciones en los satélites.
– Dr. Juan Manuel Borrero de KIS
Lo que alguna vez fue un misterio de la astronomía telescópica temprana se ha convertido ahora en una clave para comprender lo que sucede en el Sol y tal vez para proteger la tecnología moderna de las fuerzas del sol.
Referencia de la noticia:
Borrero, J. M., Pastor Yabar, A., Schmassmann, M., Rempel, M., van Noort, M., & Collados, M. (2025): The role of the Lorentz force in sunspot equilibrium. Astronomy & Astrophysics, 699, A149.