En una impresionante muestra de superioridad celestial, los científicos han descubierto vórtices de plasma nunca antes vistos que giran sobre la superficie del Sol. Porque aparentemente, la gigantesca bola de fuego no era ya lo suficientemente complicada.

El descubrimiento, cortesía de investigadores de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, Observatorio Solar Nacional (NSF NSO), el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania y el Observatorio de Alta Altitud (HAO) en los EE. UU., utilizó el Telescopio Solar Daniel K. Inouye de la NSF, el más grande del mundo, para detectar estos pequeños tornados. El telescopio, ubicado en Hawái, capturó imágenes lo suficientemente detalladas como para exponer movimientos de plasma que antes eran invisibles, para alivio de los físicos solares que se estaban quedando sin cosas que estudiar.

"Para detectar los vórtices, necesitábamos resolver estructuras en la superficie solar de unos 20 kilómetros de tamaño", dijo el científico del MPS Michiel van Noort, coautor del estudio. "Eso es como tratar de ver una moneda de un euro desde 180 kilómetros de distancia, pero con un telescopio en lugar de unos binoculares de monedas". El equipo utilizó una cámara de imágenes de banda ancha proporcionada por el MPS para lograr esta hazaña.

Estos vórtices aparecen a lo largo de los límites de los gránulos, las características superficiales del Sol similares a burbujas hirviendo que van de 500 a 2,000 kilómetros de diámetro. El plasma caliente asciende, se enfría y se hunde, creando un patrón que se asemeja a un líquido hirviendo. Ahora, por primera vez, los científicos han resuelto estructuras con flecos a lo largo de los bordes de los gránulos, que desarrollan movimientos arremolinados similares a olas del océano rompiendo. Algunos de estos flecos tienen poco más de 20 kilómetros de ancho, aproximadamente el tamaño de una pequeña ciudad, pero en el Sol, eso es microscópico.

Los investigadores sospechan que estos remolinos son inestabilidades de Kelvin-Helmholtz, un fenómeno familiar en la dinámica de fluidos cuando dos fluidos se mueven a diferentes velocidades, creando fuerzas de cizallamiento que generan olas y vórtices. Este mismo proceso ocurre en la Tierra en lagos, nubes e incluso en las atmósferas de Júpiter y Saturno, así que el Sol simplemente se une a la fiesta. En los límites de los gránulos, las capas de plasma adyacentes viajan a diferentes velocidades, proporcionando las condiciones perfectas para estas inestabilidades.

Pero, ¿por qué deberían importarnos los pequeños remolinos solares? Porque podrían explicar cómo el Sol almacena y libera energía magnética, incluso a través de nanofulguraciones. Las teorías actuales sugieren que la energía magnética se acumula a medida que las líneas de campo se retuercen como un resorte en espiral, liberando eventualmente energía mediante reconexión magnética. La gran pregunta ha sido qué retuerce esas líneas de campo en primer lugar. Estos vórtices, que aparecen continuamente donde el campo magnético es fuerte, podrían ser los culpables, retorciendo las líneas de campo como una máquina cósmica de hacer pasta.

Además, los mini-vórtices son altamente efectivos para mezclar plasma magnetizado y no magnetizado, ayudando a que los campos magnéticos se muevan de la superficie a la atmósfera. Esto podría explicar el rápido ciclo magnético de 11 años del Sol, que los modelos actuales luchan por explicar. Los vórtices podrían ser la pieza que faltaba del rompecabezas, mostrando que procesos minúsculos, al límite de nuestra resolución, determinan significativamente la naturaleza de nuestra estrella.

"Los vórtices de plasma recién descubiertos demuestran impresionantemente cómo procesos minúsculos, al límite de lo que podemos resolver usando todas las técnicas disponibles, determinan significativamente la naturaleza de nuestra estrella", dijo Sami K. Solanki, director del MPS y coautor. Así que, la próxima vez que veas un remolino en tu bañera, recuerda: el Sol también los tiene, y están haciendo mucho más que arremolinar el agua de tu baño.