El Sol registra oscilaciones globales que se manifiestan en la superficie solar como movimientos giratorios, con velocidades del orden de 5 kilómetros por hora. Un grupo de investigadores liderado por científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar y la Universidad de Göttingen, en Alemania, ha concluido que las oscilaciones tienen su propia música: son modos resonantes y deben su existencia a la rotación diferencial del Sol.
De acuerdo a una nota de prensa, las oscilaciones ayudarán a establecer formas novedosas de sondear el interior del Sol y obtener información sobre la estructura y la dinámica de nuestra estrella. Las oscilaciones descubiertas pertenecen a ciclos largos, similares al período de rotación solar de 27 días, y se diferencian de las oscilaciones acústicas cortas, de alrededor de 5 minutos, que ya se había identificado seis décadas atrás.
El nuevo estudio, que ha sido publicado recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics, recoge diez años de datos obtenidos por el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA. Las observaciones permitieron medir los movimientos giratorios descubiertos en el Sol, una información que fue combinada con modelos numéricos para caracterizar con mayor precisión el fenómeno.
Notas graves y agudas
La «música» del Sol se expresa en diferentes tonalidades. Sobre la década de 1960, los especialistas identificaron las «notas agudas», relacionadas con oscilaciones cortas de alrededor de 5 minutos: aparecen a partir de turbulencias en la superficie solar y su energía queda «atrapada» en el interior de la estrella.
Estas vibraciones acústicas, que han sido observadas en los últimos 30 años con diversos instrumentos, han permitido avanzar notablemente en el conocimiento de la estructura interna del Sol y en su dinámica. Sin embargo, al mismo tiempo se había postulado la existencia de oscilaciones que responden a ciclos más largos, y cuyo sonido evidencia las «notas más graves» del Sol.
Son precisamente las oscilaciones descubiertas en el nuevo estudio: se trata de movimientos de largo período que dependen de la rotación del Sol. No son de naturaleza acústica, pero sí resonantes: al ser desplazadas al espectro audible, las variaciones de sonido en las oscilaciones informan sobre la activación o cese de los movimientos.
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En períodos prolongados
Como sucede al analizar los terremotos en la Tierra, los científicos contarán ahora con una nueva herramienta para descubrir más sobre el interior del Sol. Sin embargo, las oscilaciones durante períodos prolongados requieren la medición de los movimientos horizontales en la superficie del Sol a lo largo de muchos años. Esa información es la que obtuvo el SDO de la NASA, concretamente a través del generador de imágenes magnéticas y heliosísmicas (HMI).
Las oscilaciones en ciclos largos se manifiestan como movimientos de «remolino» en la superficie del Sol, con velocidades más lentas con relación a las oscilaciones cortas, que pueden asemejarse a la velocidad con la cual camina una persona promedio. Algunas de estas oscilaciones son más intensas en los polos solares, otras en latitudes medias y un tercer grupo alcanza un ritmo más pronunciado cerca del ecuador solar.
En cuanto al impacto de este descubrimiento, los investigadores destacaron que el nuevo tipo de oscilaciones solares que se ha logrado identificar y caracterizar permitirá precisar al detalle la magnitud de algunas fuerzas y fenómenos, que parecen controlar la dinámica interna del Sol.
Referencia
Solar inertial modes: Observations, identification, and diagnostic promise. Laurent Gizon, Robert H. Cameron, Yuto Bekki, Aaron C. Birch, Richard S. Bogart, Allan Sacha Brun, Cilia Damiani, Damien Fournier, Laura Hyest, Kiran Jain, B. Lekshmi, Zhi-Chao Liang and Bastian Proxauf. Astronomy & Astrophysics (2021).DOI: http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/202141462
Foto: representación de las oscilaciones solares descubiertas. A la izquierda, según las observaciones obtenidas con el instrumento SDO / HMI. A la derecha, de acuerdo al modelo numérico. Crédito: MPS/Z-C Liang.
