El telescopio solar más grande del mundo obtiene la primera imagen ultradetallada del Sol
Una imagen recién publicada del Sol, captada por el telescopio solar más grande del mundo, muestra la superficie de nuestra estrella más cercana con un detalle sin precedentes, arrojando luz sobre su enorme complejidad.
Esta imagen es la primera obtenida por el nuevo Filtro Ajustable Visible (VTF) del Telescopio Solar Daniel K. Inouye de la Fundación Nacional de Ciencias de EEUU. El instrumento puede generar una visión tridimensional más cercana que nunca de lo que ocurre en la superficie solar, según un comunicado de prensa.
El primer plano revela un cúmulo de manchas solares oscuras del tamaño de un continente cerca del centro de la atmósfera interna del Sol, a una escala de 10 kilómetros por píxel.
Estas manchas marcan áreas de intensa actividad magnética, donde es probable que se produzcan erupciones solares y eyecciones de masa coronal (CME, en inglés). Las eyecciones de masa coronal son grandes nubes de gas ionizado, llamadas plasma, y campos magnéticos que surgen de la atmósfera exterior del Sol.
Imágenes detalladas como esta, tomadas a principios de diciembre, representan una herramienta importante para que los científicos aprendan y puedan predecir el clima solar potencialmente peligroso, afirmó Friedrich Woeger, científico del programa de instrumentos del Telescopio Solar Inouye de la NSF, en un correo electrónico.
“Según se informa, una tormenta solar del siglo XIX (el Evento Carrington) fue tan enérgica que causó incendios en estaciones de telégrafo”, declaró Woeger. “Necesitamos comprender los factores físicos que impulsan estos fenómenos y cómo pueden afectar nuestra tecnología y, en última instancia, nuestras vidas”.
Estos estallidos energéticos del Sol pueden interactuar con el campo electromagnético de nuestro planeta, causando perturbaciones en infraestructuras clave como las redes eléctricas y las redes de comunicación satelitales, explicó.
El sol atraviesa períodos de alta y baja actividad magnética en un ciclo de 11 años. En octubre, científicos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (Noaa), la Nasa y el Panel Internacional de Predicción del Ciclo Solar (Ipcc) anunciaron que el Sol alcanzó el pico de actividad, denominado máximo solar. Durante el pico, los polos magnéticos del Sol se invierten y aparecen más manchas solares en su superficie.
Se espera que el máximo dure varios meses, por lo que es un momento oportuno para que el Telescopio Solar Inouye intensifique las pruebas de sus instrumentos con espectaculares imágenes de la dinámica superficie solar.
Una mirada más de cerca al Sol
Como una sopa hirviendo en una estufa, el calor escapa del núcleo del Sol y asciende a su superficie mediante movimientos fluidos, explicó Mark Miesch, investigador del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Colorado en Boulder. Miesch no participó en la investigación.
Las manchas solares, por lo tanto, son como “tapones magnéticos” u ovillos en los complejos campos magnéticos de la estrella que impiden que el calor llegue a la superficie, explicó Miesch. Por esta razón, las manchas solares, que emiten menos luz que otras áreas del Sol, aparecen más oscuras en las imágenes y son más frías que su entorno. Sin embargo, las manchas solares “siguen siendo más calientes que cualquier horno de la Tierra”, añadió.
La textura aparente del sol proviene de las diferentes densidades y temperaturas de su superficie, que presenta capas similares a las de una cebolla. Al sintonizar diferentes longitudes de onda o colores, como un sintonizador de radio, el VTF ofrece una forma de explorar estas diversas capas y observar lo que sucede entre ellas, explicó Miesch.
En otras palabras, mientras que una imagen de una cámara personal utiliza luz que contiene múltiples longitudes de onda simultáneamente, el VTF, un tipo de espectropolarímetro de imágenes, filtra las longitudes de onda medibles una por una.
Para lograr este filtrado, el instrumento utiliza un etalón: Dos placas de vidrio separadas por apenas micras.
“El principio es similar al de los auriculares con cancelación de ruido: Cuando dos ondas con longitudes de onda similares viajan por la misma trayectoria o en una que se interseca, pueden interactuar entre sí para cancelarse o reforzarse mutuamente”, explicó Woeger. Las ondas de luz atrapadas entre esas dos placas interfieren, y la distancia entre ellas determina qué colores de luz se transmiten y cuáles se cancelan.
En tan solo unos segundos, el potente instrumento captura cientos de imágenes a través de los diferentes filtros y las combina en una instantánea tridimensional.
Los investigadores pueden utilizar las imágenes resultantes para estudiar la temperatura, la presión, la velocidad y la estructura del campo magnético en diferentes capas de la atmósfera solar.
“Ver esos primeros escaneos espectrales fue un momento surrealista. Esto es algo que ningún otro instrumento del telescopio puede lograr de la misma manera”, declaró la Dra. Stacey Sueoka, ingeniera óptica sénior del Observatorio Solar Nacional (NSF).
¿Qué se avecina?
El espectropolarímetro de imágenes representa la culminación de más de una década de desarrollo.
Ubicado en el Observatorio Solar Nacional de la NSF, en la cima del volcán Haleakalā de Maui, de 3000 metros, el VTF abarca varios pisos del Telescopio Solar Inouye.
Después de que el VTF fuera diseñado y construido por el Instituto de Física Solar en Alemania, las piezas del instrumento se enviaron a través de los océanos Atlántico y Pacífico y luego se volvieron a ensamblar, como un “barco en una botella”, explicó Woeger.
El equipo espera que la herramienta esté completamente en funcionamiento y lista para su uso en 2026.
“La importancia de este logro tecnológico es tal que fácilmente se podría afirmar que el VTF es el corazón del Telescopio Solar Inouye, y que finalmente late en su lugar definitivo”, declaró el Dr. Matthias Schubert, científico del proyecto VTF en el Instituto de Física Solar, en un comunicado.
El telescopio solar se encuentra entre varios otros esfuerzos científicos recientes para comprender mejor el Sol y sus patrones climáticos tormentosos, incluyendo el Solar Orbiter, una misión conjunta de la Agencia Espacial Europea y la Nasa lanzada en 2020, y la Sonda Solar Parker de la Nasa, la primera nave espacial en “tocar” el Sol.
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