Aunque tiene más de 40 años, el telescopio solar Dunn en Sunspot, Nuevo México, no va a considerar una jubilación anticipada. FIRS proporciona cobertura espectral simultánea a longitudes de onda visibles e infrarrojas mediante el uso de un espectrógrafo único de doble brazo. Al utilizar una óptica adaptativa para superar las condiciones atmosféricas de "visión", el equipo se enfrentó a siete regiones activas en el Sol, una en 2001 y seis durante diciembre de 2010 a diciembre de 2011, cuando el ciclo 23 de Sunspot se desvaneció. La muestra de manchas solares completas tiene 56 observaciones de 23 regiones activas diferentes ... y mostró que el hidrógeno podría actuar como un tipo de dispositivo de disipación de energía que ayuda al Sol a obtener un agarre magnético en sus puntos.
"Creemos que el hidrógeno molecular juega un papel importante en la formación y evolución de las manchas solares", dijo la Dra. Sarah Jaeggli, una recién graduada de la Universidad de Hawaii en Manoa, cuya investigación doctoral formó un elemento clave de los nuevos hallazgos. Ella realizó la investigación con los Dres. Haosheng Lin, también de la Universidad de Hawai en Manoa, y Han Uitenbroek del Observatorio Solar Nacional en Sunspot, NM. Jaeggli ahora es investigador postdoctoral en el grupo solar de la Universidad Estatal de Montana. Su trabajo se publica en la edición del 1 de febrero de 2012 de El diario astrofísico.
No es necesario ser un físico solar para conocer el ciclo de 11 años del Sol, o comprender cómo las manchas solares son áreas más frías de magnetismo intenso. Lo creas o no, incluso los profesionales no están muy seguros de cómo funcionan todos los mecanismos ... especialmente aquellos que causan áreas de formación de manchas solares que retrasan los movimientos convectivos normales. De las cosas que hemos aprendido, la temperatura interna del punto tiene una correlación con su intensidad de campo magnético, con un fuerte aumento a medida que la temperatura se enfría. "Este resultado es desconcertante", escribieron Jaeggli y sus colegas. Implica algún mecanismo no descubierto dentro del lugar.
Una teoría es que los átomos de hidrógeno que se combinan en moléculas de hidrógeno pueden ser responsables. En cuanto a nuestro Sol, la mayoría del hidrógeno son átomos ionizados porque la temperatura promedio de la superficie se evalúa a 5780 K (9944 grados F). Sin embargo, dado que Sol se considera una "estrella fría", los investigadores han encontrado indicios de moléculas de elementos pesados en el espectro solar, incluido el sorprendente vapor de agua. Este tipo de hallazgos podría probar que las regiones umbral podrían permitir que las moléculas de hidrógeno se combinen en las capas superficiales, una predicción del 5% realizada por el difunto profesor Per E. Maltby y sus colegas de la Universidad de Oslo. Este tipo de cambio podría causar cambios dinámicos drásticos en lo que respecta a la presión del gas.
"La formación de una gran fracción de moléculas puede tener efectos importantes sobre las propiedades termodinámicas de la atmósfera solar y la física de las manchas solares", escribió Jaeggli.
Dado que las mediciones directas están más allá de nuestras capacidades actuales, el equipo midió un proxy: el radical hidroxilo hecho de un átomo de hidrógeno y oxígeno (OH). Según el Observatorio Solar Nacional, “OH se disocia (se rompe en átomos) a una temperatura ligeramente más baja que H2, lo que significa que H2 también puede formarse en regiones donde está presente OH. Por coincidencia, una de sus líneas espectrales infrarrojas es de 1565.2 nm, casi la misma que la línea de hierro de 1565 nm, utilizada para medir el magnetismo en un punto y una de las líneas FIRS está diseñada para observar ".
Al combinar datos antiguos y nuevos, el equipo midió los campos magnéticos a través de las manchas solares y la intensidad de OH dentro de los puntos, juzgando las concentraciones de H2. "Encontramos evidencia de que se forman cantidades significativas de moléculas de hidrógeno en las manchas solares que son capaces de mantener campos magnéticos más fuertes que 2,500 Gauss", comentó Jaeggli. Ella también dijo que su presencia conduce a una intensificación temporal "fuera de control" del campo magnético.
En cuanto a la anatomía de una mancha solar, el flujo magnético se evapora del interior del Sol y ralentiza la convección de la superficie, lo que a su vez detiene el gas más frío que ha irradiado su calor al espacio. A partir de ahí, se crea hidrógeno molecular, reduciendo el volumen. Debido a que es más transparente que su contraparte atómica, su energía también se irradia al espacio permitiendo que el gas se enfríe aún más. En este punto, el gas caliente cebado por el flujo comprime la región más fría e intensifica el campo magnético. “Eventualmente se nivela, en parte por la energía que irradia del gas circundante. De lo contrario, la mancha crecería sin límites. A medida que el campo magnético se debilita, las moléculas de H2 y OH se calientan y se disocian de nuevo a los átomos, comprimiendo las regiones frías restantes y evitando que el punto se colapse ”.
Por ahora, el equipo admite que se requieren modelos de computadora adicionales para validar sus observaciones y que la mayoría de las regiones activas hasta ahora han sido leves. Esperan que Sunspot Cycle 24 les dé más combustible para ser "geniales" ...
Historia original Fuente: Comunicado de prensa del Observatorio Solar Nacional.
