Nueva simulación 3D investiga la naturaleza de las manchas solares

Esta nueva vista de alta resolución de una mancha solar intenta revelar los secretos de la dinámica energética del Sol.

En la recién publicada imagen de arriba, la sección entre el cono de sombra de la mancha solar (centro oscuro) y penumbra (la región externa más clara) muestra una estructura con filamentos de una estructura compleja y angosta, casi horizontal (más claro a blanco) insertados en un campo magnético en un fondo más vertical (más oscuro a negro) de campo magnético. Más lejos, dominan parches de terreno horizontal. Por primera vez, los científicos han modelado esta compleja estructura en una simulación por ordenador en 3D, permitiendo a los científicos su primer vistazo por debajo de la superficie visible.

El equipo internacional de científicos, dirigido por el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (NCAR) de Boulder, Colorado, dicen que las simulaciones de alta resolución de las manchas solares abren el camino a los investigadores a aprender más acerca de la inmensa y misteriosas manchas oscuras sobre la superficie del Sol . Las Manchas solares son las manifestaciones más llamativas de la superficie solar magnética y están asociados con grandes eyecciones de plasma cargado que puede causar tormentas geomagnéticas y perturbar las comunicaciones y los sistemas de navegación. También contribuyen a las variaciones en la producción global de energía solar, que pueden afectar el clima en la Tierra y ejercer una sutil  influencia en los patrones climáticos.

La nueva investigación, realizada por científicos de NCAR y el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania, aparece esta semana en Science Express.

“Esta es la primera vez que tenemos un modelo de una mancha solar completa”, dice el autor principal Matthias Rempel, un científico de NCAR del High Altitude Observatory. “Si quieren entender todos los controladores de sistema de la atmósfera de la Tierra, usted tiene que entender cómo surgen y emergen las manchas solares. Nuestras simulaciones harán avanzar la investigación sobre el funcionamiento interno del Sol, así como las conexiones entre las llamaradas solares y la atmósfera de la Tierra “.

Desde que los flujos hacia el exterior desde el centro de las manchas solares fueron descubiertos hace 100 años, los científicos han trabajado para explicar la compleja estructura de las manchas solares, cuyo número disminuye durante los picos y los 11 años de ciclo solar. Manchas solares abarcan una intensa actividad magnética que está asociada con las erupciones solares y las eyecciones masivas de plasma que pueden golpear la atmósfera de la Tierra. Los daños resultantes a las redes eléctricas, los satélites, y otros sistemas tecnológicos tiene un costo económico en un número creciente de industrias.

El crear una simulación tan detallada no habría sido posible, ni siquiera hace unos años, antes de la última generación de superordenadores y una creciente variedad de instrumentos para observar el sol. En parte porque de esa nueva tecnología, los científicos ya han hecho avances en la solución de las ecuaciones que describen la física de los procesos solares.

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