investigación solar: ¡Las bengalas son incluso más calientes de lo que pensaba!
Los estallidos de radiación en el Sol se encuentran entre los fenómenos más energéticos de nuestro sistema solar. Van acompañados de una erupción de plasma, electrones extremadamente rápidos y rayos X intensos.
El Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea se utiliza para estudiar nuestra estrella cotidiana y los procesos en su superficie y en sus inmediaciones (imagen). Aquí se representan simbólicamente tanto las rápidas explosiones de electrones (azul) como las eyecciones de masa coronal (rojo).
La agencia espacial estadounidense NASA y su homóloga europea ESA observan de cerca el sol con varios satélites para poder advertir y tomar medidas de precaución inmediatas en caso de un brote de radiación intensa. Por ejemplo, los satélites se apagan o se ponen en modo de funcionamiento seguro. Afortunadamente, la mayoría de los efectos se retrasan por el evento óptico en el Sol una hora, dos o incluso días mientras viajan a través del espacio interplanetario hacia la Tierra.
Cortocircuito en el sol.
Las llamaradas solares son causadas por la liberación repentina de energía almacenada en los rayos del campo magnético del sol. Son causados por una especie de cortocircuito electromagnético (reconexión magnética), en el que las líneas de campo se vuelven a conectar. La nueva conexión es más corta y, por tanto, más económica desde el punto de vista energético. Durante la erupción se libera repentinamente energía que calienta localmente el plasma a temperaturas enormes.
Además, los electrones de muy alta energía (electrones de energía solar, SEE) se aceleran a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Hasta ahora se suponía que en los plasmas de las llamaradas se formaban temperaturas de hasta diez millones de grados. Esto es diez veces la temperatura del gas fino en la corona solar, la atmósfera exterior de nuestra estrella diurna. Estos valores son difíciles de imaginar, pero es necesario revisarlos significativamente al alza, como informa en la revista «The Astrophysical Journal Letters» un equipo dirigido por Alexander Russell de la Universidad de St Andrews.
En realidad, no existe ningún método adecuado para analizar la luz (espectroscopia) a temperaturas tan altas. En estas condiciones extremas faltan líneas de emisión específicas de los átomos. Las líneas coronales ultravioleta extrema (EUV) de múltiples metales ionizados se forman preferentemente en gases con temperaturas de unos pocos millones de grados, pero incluso más altas. A continuación, el equipo de autores examinó los perfiles de las líneas de emisión de las llamaradas observadas con los espectrógrafos EUV de la nave espacial japonesa Hinode y con el IRIS de la NASA, directamente en los lugares de origen y exactamente al comienzo de las llamaradas.
El calor ayuda
El grupo de Russell midió el ancho de las líneas y analizó la relación entre la masa del ion respectivo y la intensidad del flujo de rayos X. Se sabe desde hace cuatro décadas que estas líneas son significativamente más anchas de lo que se esperaría del ensanchamiento térmico Doppler debido al movimiento de partículas únicamente en el Sol. Por lo tanto, la mayoría de los investigadores supusieron una especie de microturbulencia local. Pero esta idea carece de una buena base física.
El equipo ha descubierto ahora que los anchos de línea determinados todavía pueden explicarse fácilmente mediante el efecto Doppler térmico, siempre que se supongan temperaturas del plasma de hasta 60 millones de grados para las llamaradas más fuertes. También se supone que los iones y los electrones aún no están en equilibrio térmico al comienzo de la llamarada. Por lo tanto, en el primer momento de liberación de energía, el plasma puede calentarse aún más de lo que se pensaba anteriormente.
Otro nuevo descubrimiento publicado por la ESA en septiembre de 2025 encaja en este contexto: el grupo de trabajo de Alexander Warmuth en el Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) examinó con la sonda espacial europea Solar Orbiter electrones de muy alta energía procedentes del Sol (ver «Un ojo atento a los electrones solares»). Dado que la sonda está mucho más cerca de las zonas de erupción que la Tierra, las partículas rápidas pueden capturarse especialmente bien. El equipo pudo demostrar que los SEE resultantes de las llamaradas se liberan en un intervalo de tiempo muy corto, a diferencia de los resultantes de las eyecciones de masa coronal (CME). Sólo en el camino a la Tierra diverge el campo de mares ardientes. Sin embargo, los EES procedentes de los ECM ya están distribuidos en el tiempo desde el principio. Por lo tanto, la liberación de energía durante una llamarada es aún más rápida e intensa de lo que sugerían análisis anteriores, lo que hace que las temperaturas del plasma significativamente más altas que ahora se discuten parezcan plausibles.
Russell, AJB. et al., 10.3847/2041–8213/adf74a, 2025
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