Líneas de campo magnético coronal obtenidas del modelo PFSS. Crédito: Z.-H. Yang et al., Ciencia (2020)
Un equipo internacional dirigido por el profesor Tian Hui de la Universidad de Pekín ha medido recientemente el campo magnético global de la corona solar por primera vez. El equipo utilizó observaciones del polarímetro multicanal coronal, un instrumento diseñado por el Dr. Steve Tomczyk en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica de EE. UU. Sus resultados han sido publicados recientemente en las revistas de Ciencias y Ciencia China Ciencias tecnológicas. Yang Zihao, estudiante de primer año de la Universidad de Pekín, es el primer autor de ambos artículos.
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 las capas solares plasma y 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, aún no tenemos un conocimiento preciso del campo magnético en la atmósfera solar superior, especialmente la corona, lo que impide nuestra completa comprensión del magnetismo solar y su interacción. con el plasma solar.
Un mapa de la intensidad del campo magnético coronal (izquierda) y la dirección (derecha) superpuesto a una imagen coronal tomada por el instrumento AIA en el Observatorio de Dinámica Solar. Crédito: YANG Zihao y TIAN Hui
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 se observan ocasionalmente en pequeñas regiones de la corona y, por lo tanto, su potencial para el diagnóstico de 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.
Esta es la primera vez que se obtiene un mapa global del campo magnético coronal a través de observaciones coronales reales, lo que marca un salto hacia la solución del problema de las mediciones del campo magnético coronal. En principio, con esta técnica, los mapas del campo magnético coronal global ahora podrían obtenerse de forma rutinaria, completando la parte que falta de las mediciones del magnetismo global del Sol. Junto con los magnetogramas fotosféricos medidos simultáneamente, estos magnetogramas coronales sinópticos proporcionarán información crítica para avanzar en nuestra comprensión del acoplamiento magnético entre las diferentes capas atmosféricas, así como los mecanismos físicos responsables de las erupciones solares y el ciclo solar.
Lea Los físicos solares miden el campo magnético global de la corona solar por primera vez para obtener más información sobre esta investigación.
Referencias:
“Mapas globales del campo magnético en la corona solar” por Zihao Yang, Christian Bethge, Hui Tian, Steven Tomczyk, Richard Morton, Giulio Del Zanna, Scott W. McIntosh, Bidya Binay Karak, Sarah Gibson, Tanmoy Samanta, Jiansen He, Yajie Chen y Linghua Wang, 7 de agosto de 2020, Ciencias.
DOI: 10.1126 / science.abb4462
“Mapeo del campo magnético en la corona solar a través de la magnetoseismología” por ZiHao Yang, Hui Tian, Steven Tomczyk, Richard Morton, XianYong Bai, Tanmoy Samanta y YaJie Chen, 28 de agosto de 2020, Ciencia China Ciencias tecnológicas.
DOI: 10.1007 / s11431-020-1706-9
