Logran hacer el primer mapa del campo magnético de la corona solar

Un equipo internacional dirigido por el profesor Tian Hui de la Universidad de Pekín utilizó observaciones del polarímetro multicanal coronal (CoMP), un instrumento diseñado por el doctor Steve Tomczyk en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica de EE.UU. Sus resultados se han publicado recientemente en Science and Science China Technological Sciences.

El Sol es una estrella magnetizada y su campo magnético juega un papel fundamental en la configuración de la atmósfera solar. El ciclo solar de 11 años, las espectaculares erupciones solares y la corona solar de un millón de grados son impulsados o gobernados por la evolución del campo magnético solar. Debido al acoplamiento magnético de diferentes capas atmosféricas, se requiere información sobre el campo magnético de toda la atmósfera para estudiar la interacción entre el plasma solar y el campo magnético.

Sin embargo, las mediciones de rutina del campo magnético solar solo se han logrado a nivel fotosférico (superficie solar). Ha pasado más de un siglo desde la primera medición del campo magnético solar, pero aún no tenemos un conocimiento preciso del campo magnético en la atmósfera solar superior, especialmente la corona, lo que impide nuestra comprensión completa del magnetismo solar y su interacción. con plasma solar.

Hace más de 20 años, se introdujo una técnica llamada sismología coronal o magnetoseismología para el diagnóstico del campo magnético coronal. Este método hace uso de oscilaciones u ondas magnetohidrodinámicas (MHD) que se observan en los bucles coronales u otras estructuras coronales.

A partir de la teoría MHD, los parámetros de onda observados se pueden utilizar para inferir las magnitudes medias del campo magnético en las estructuras oscilantes. Sin embargo, estas oscilaciones / ondas solo se observan ocasionalmente en pequeñas regiones de la corona y, por lo tanto, su potencial para el diagnóstico del campo magnético es limitado.

CoMP es un coronógrafo con una apertura de 20 cm. Usando las líneas espectrales infrarrojas de Fe XIII 1074.7 nm y 1079.8 nm, puede observar la corona solar en el rango de aproximadamente 1.05 a 1.35 radios solares desde el centro solar a través de espectroscopía de imágenes y espectropolarimetría.

La secuencia de imágenes Doppler obtenida de las observaciones de CoMP a menudo revela la prevalencia de propagación de perturbaciones periódicas, lo que indica la presencia ubicua de ondas MHD transversales en la corona. El equipo ha aplicado con éxito el método de magnetoseismología a estas ondas dominantes. Han extendido la técnica de seguimiento de ondas desarrollada anteriormente a todo el campo de visión y han obtenido la distribución global de la velocidad de la fase de onda.

La relación de intensidad de las dos líneas de Fe XIII es sensible a la densidad electrónica, por lo que se ha utilizado para derivar el mapa global de la densidad electrónica coronal. Combinando los resultados del diagnóstico de densidad y seguimiento de ondas, han mapeado con éxito el campo magnético en la corona global.

En principio, con esta técnica, los mapas del campo magnético coronal global ahora podrían obtenerse de forma rutinaria, completando la parte faltante de las mediciones del magnetismo global del Sol. Junto con los magnetogramas fotosféricos medidos simultáneamente, estos magnetogramas coronales sinópticos proporcionarán información crítica para mejorar nuestra comprensión del acoplamiento magnético entre las diferentes capas atmosféricas, así como los mecanismos físicos responsables de las erupciones solares y el ciclo solar.