Mayo 27, 2008: Imagine una nube de gas de mil millones de toneladas (un billón de toneladas en Estados Unidos) lanzándose hacia afuera de la superficie solar y luego dando volteretas. Eso es exactamente lo que ocurrió el 9 de abril de 2008, cuando una eyección de masa coronal o "CME" (por su sigla en idioma inglés) hizo piruetas sobre el limbo solar a la vista de una flota de naves espaciales de varios países del mundo. Incluso los físicos solares veteranos se sorprendieron.

Pero eso no es todo. Mientras una parte de la nube dio una voltereta hacia adelante, otra parte dio una voltereta hacia atrás, al mismo tiempo. Aunque suene muy extraño, esta podría ser la forma normal en la cual se producen las explosiones solares, dicen los investigadores que analizan los datos.

"Qué observación tan rara y emocionante", exclama Ed DeLuca, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics o CfA, por su sigla en idioma inglés), quien anunció los descubrimientos en la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense (American Geophysical Union, en idioma inglés), en Fort Lauderdale, Florida, el 27 de mayo. "Nos está mostrando los secretos del funcionamiento de un proceso llamado 'recombinación magnética', el cual es fundamental para las llamaradas solares y para las CME".

Una imagen vale más que mil palabras. Haga clic en la imagen para ver la escena en movimiento:

Arriba: Una explosión solar dando vueltas en dos direcciones al mismo tiempo. La voltereta exhibe particular vitalidad en una película de alto contraste del XRT (Telescopio de Rayos X): ¡reprodúzcala!

Estos videos revelan mil millones de toneladas de gas caliente, magnetizado, que gira a velocidades superiores a los 1.000 km/s. La voltereta que se desplaza hacia adelante (a la izquierda, grabada por el Telescopio de Rayos X ubicado a bordo de la nave espacial Hinode, de Japón) gira en una dirección, mientras que la voltereta que se desplaza hacia atrás (a la derecha, grabada por las cámaras UV ubicadas a bordo de la nave espacial TRACE, de la NASA) gira en la dirección opuesta.

¿Cómo puede una explosión girar en dos direcciones al mismo tiempo?

DeLuca explica: "Pensamos que estamos viendo cómo se desenrolla un 'tubo de flujo' de magnetismo solar retorcido. Un extremo del tubo da vueltas en el sentido de las agujas del reloj mientras que el otro lo hace en el sentido contrario a las agujas del reloj". Este movimiento de despliegue bombea energía hacia la explosión, calentando de este modo la CME e impulsándola lejos del Sol.

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Para entender mejor el proceso, busque en su escritorio una banda elástica. Sostenga un lado de la banda entre los dedos índice y pulgar de su mano derecha; sostenga el otro lado de la banda con su mano izquierda. Extienda la banda elástica y comience a torcerla (enrolle la banda elástica entre el dedo pulgar y el dedo índice). La banda se aprieta y se anuda y se carga de energía latente. Continúe torciéndola, si se atreve, hasta que —¡crac!— la banda se rompa, golpeando las puntas de sus dedos y dejando una desagradable marca.

Usted acaba de simular una llamarada solar en su escritorio.

Los investigadores creen que los tubos de flujo magnético en el Sol se comportan de manera muy similar a las bandas elásticas. Se tuercen y anudan y se cargan de energía latente, hasta que —¡crac!— las líneas de campo se rompen produciendo una explosión más poderosa que cien millones de bombas de hidrógeno. ¿Recuerda cuando la banda elástica se desenrollaba mientras se precipitaba hacia las puntas de sus dedos? Esa es la voltereta que se desplaza hacia adelante y hacia atrás, aunque a menor escala.

La CME, sin embargo, fue solamente el comienzo. "Los acontecimientos realmente interesantes vinieron después", dice el físico solar Leon Golub, del CfA. Horas después de la explosión inicial, el tubo de flujo magnético roto comenzó a "curarse". Las bandas elásticas nunca hacen este truco, pero los campos magnéticos sí lo hacen porque, básicamente, la naturaleza aborrece los tubos de flujo rotos. Gracias a la alta resolución del telescopio de rayos X de Hidone, dice Golub, "hemos sido testigos de una fase de la reconexión magnética que nunca se había visto con tanto detalle".

El proceso de "curación" comenzó con la formación de una elevada punta de rayos X que sobresalía del lugar de la explosión. "Esto es una lámina de corriente vista de canto", dice Golub. Es en las láminas de corriente donde los campos magnéticos de polaridad opuesta se encuentran y se vuelven a unir. La película de rayos X de la nave Hinode muestra material que la CME dejó atrás y que fluye de regreso a la región, desde arriba: haga clic para reproducir. La lámina de corriente parece guiar el flujo mientras el área se recarga para posibles explosiones futuras.

Derecha: Una toma de la lámina de corriente luego de la erupción. Crédito de la imagen: Telescopio de Rayos X de la nave Hinode.

Naves espaciales han grabado miles de CMEs anteriormente, pero esta CME está develando sus secretos más fácilmente que las otras. La co-investigadora Kathy Reeves, del CfA, explica la causa:

"Tuvimos suerte. La llamarada solar estaba oculta justo detrás del limbo del Sol; esto eliminó el destello cegador de manera tal que Hidone pudo tomar fotografías largas de la CME menos brillante, ubicada arriba".

¿Qué tan significativos son los datos? Los investigadores del CfA están planeando llevar a cabo un taller dedicado completamente al estudio de esta CME en particular. Junto con otros investigadores, reunirán los datos de una flota de naves espaciales que incluye a Hinode, TRACE, SOHO, STEREO y RHESSI para poder entender mejor las erupciones solares.

Sin embargo, sus conclusiones irán mucho más allá del Sol. La reconexión magnética es un proceso fundamental para muchos campos de la astrofísica. "Se produce en los agujeros negros, en los pulsares, en los núcleos activos de las galaxias, en las magnetosferas planetarias —donde se le ocurra", dice DeLuca. "El Sol es un magnífico y enorme laboratorio donde podemos verla cuando sucede".

¿Y quién no querría ver una voltereta de mil millones de toneladas? Manténgase en sintonía con Ciencia@NASA para obtener actualizaciones de futuros eventos.