{"id":221075,"date":"2016-07-19T13:12:10","date_gmt":"2016-07-19T16:12:10","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/?p=221075"},"modified":"2016-07-19T15:35:25","modified_gmt":"2016-07-19T18:35:25","slug":"en-la-genesis-de-las-explosiones-solares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/en-la-genesis-de-las-explosiones-solares\/","title":{"rendered":"En la g\u00e9nesis de las explosiones solares"},"content":{"rendered":"
\"Explosi\u00f3n

NASA\/SDO<\/span><\/a> Explosi\u00f3n registrada por el sat\u00e9lite Solar Dynamics Observatory, de la Nasa: una oportunidad para investigar la generaci\u00f3n de energ\u00eda en el plasma atrapado en regiones aleda\u00f1as a las manchas solaresNASA\/SDO<\/span><\/p><\/div>\n

El f\u00edsico brasile\u00f1o Pierre Kaufmann anda inquieto por un experimento que comenzar\u00e1 en las pr\u00f3ximas semanas. La agencia espacial estadounidense (NASA) proyecta para el 1\u00ba de diciembre, desde la base que posee Estados Unidos en la Ant\u00e1rtida, el lanzamiento de un globo que ascender\u00e1 a 40 kil\u00f3metros por encima del nivel del mar transportando dos dispositivos destinados al estudio del Sol. Uno de esos aparatos es el Solar-T, un telescopio fotom\u00e9trico doble, que fue proyectado y construido por el equipo de Kaufmann para analizar una banda especial de la radiaci\u00f3n solar (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 219<\/em><\/a>). Si todo acontece como fue planificado, el Solar-T, que formar\u00e1 parte de un experimento de la Universidad de California en Berkeley, pasar\u00e1 entre dos y cuatro semanas registrando ininterrumpidamente la luz emitida por el Sol, que en esa \u00e9poca del a\u00f1o nunca se oculta en el Polo Sur.<\/p>\n

El motivo de la inquietud del f\u00edsico es que la NASA se propone lanzar el Solar-T desconectado y s\u00f3lo activarlo cuando el globo alcance su altitud m\u00e1xima. \u201cEsa estrategia eleva el riesgo de falla, inherente a cualquier misi\u00f3n en un globo estratosf\u00e9rico\u201d, dice Kaufmann, quien asisti\u00f3 a las pruebas del telescopio en Estados Unidos, en condiciones similares a las que estar\u00e1 expuesto en los cielos de la Ant\u00e1rtida. \u201cEn todos los casos, el aparato se port\u00f3 muy bien, pero los an\u00e1lisis se efectuaron con el mismo conectado\u201d, relata el f\u00edsico, quien se desempe\u00f1a como coordinador del Centro de Astronom\u00eda y Astrof\u00edsica (Craam) de la Universidad Presbiteriana Mackenzie. \u201cEl problema que supone lanzarlo inactivo\u201d, explica, \u201cradica en que si algo no funciona luego del ascenso, ya no puede remediarse\u201d.<\/p>\n

Mientras sobrevuele el continente helado, el Solar-T captar\u00e1 la energ\u00eda que emana de las explosiones solares en dos frecuencias espec\u00edficas: 3 y 7 terahercios (THz), que corresponden a una fracci\u00f3n de la radiaci\u00f3n infrarroja lejana. Esa banda de radiaci\u00f3n, que se ubica en el espectro electromagn\u00e9tico entre la luz visible y las ondas de radio, permite una mejor observaci\u00f3n del surgimiento de explosiones asociadas con los campos magn\u00e9ticos de las regiones activas del Sol, que en muchas ocasiones emiten hacia la Tierra chorros de part\u00edculas con carga negativa (electrones) acelerados a grandes velocidades. En las adyacencias del planeta, esas part\u00edculas afectan el funcionamiento de sat\u00e9lites de telecomunicaciones y de GPS, produciendo tambi\u00e9n las auroras australes y boreales.<\/p>\n

La radiaci\u00f3n en esa banda del infrarrojo tambi\u00e9n posibilita el estudio de fen\u00f3menos que transfieren energ\u00eda desde la superficie del Sol, la fot\u00f3sfera, donde la temperatura no supera los 5.700 grados, hacia las capas superiores y m\u00e1s calientes: la crom\u00f3sfera, donde las temperaturas llegan a 20 mil grados, y la corona, que se encuentra a m\u00e1s de 1 mill\u00f3n de grados.<\/p>\n

Pese a brindar tales posibilidades para la observaci\u00f3n del Sol, la radiaci\u00f3n en terahercios, a la cual se denomin\u00f3 rayos T, siempre fue escasamente utilizada. El motivo era que hab\u00eda \u2012y a\u00fan existen\u2012 algunos desaf\u00edos para detectarla. El primero radica en que la atm\u00f3sfera terrestre impide que la mayor parte de esa radiaci\u00f3n llegue a los telescopios en el suelo. Adem\u00e1s, no cualquier telescopio puede detectar la radiaci\u00f3n en terahercios. \u201cPara detectar o generar una imagen del Sol en esas frecuencias debe emplearse un telescopio construido solamente con espejos, porque las lentes de vidrio o de otros materiales \u00f3pticos comunes absorben esa frecuencia de radiaci\u00f3n\u201d, explica Matthew Penn, astr\u00f3nomo asociado del Observatorio Solar Nacional (NSO) y del McMath-Pierce Solar Facility, ambos en el estado de Arizona, en Estados Unidos.<\/p>\n

Otro problema es que los detectores no pueden elaborarse con silicio, que resulta transparente para esas frecuencias de energ\u00eda, y deben refrigerarse a temperaturas muy bajas. \u201cAntes de que Pierre Kaufmann comenzara a trabajar en esa \u00e1rea, se hab\u00eda observado poco del Sol en tales frecuencias, porque el desarrollo de la tecnolog\u00eda resultaba dif\u00edcil\u201d, comenta el astr\u00f3nomo Stephen White, del Laboratorio de Investigaciones de la Fuerza a\u00e9rea, en Nuevo M\u00e9xico, tambi\u00e9n en Estados Unidos.<\/p>\n

El f\u00edsico brasile\u00f1o espera que los datos que aporte el Solar-T sirvan para nutrir un gr\u00e1fico en el cual colabora para su construcci\u00f3n desde hace unos 30 a\u00f1os. Dicha curva representa el perfil de la energ\u00eda emitida en el origen de las explosiones del Sol, que se observan generalmente en la regi\u00f3n de las manchas que, cada tanto, oscurecen la superficie de la estrella. Se trata de una especie de firma energ\u00e9tica de esas explosiones, que, en opini\u00f3n de f\u00edsicos, astr\u00f3nomos y astrof\u00edsicos, puede ayudar a dilucidar aquellos fen\u00f3menos que la originan.<\/p>\n

\"Rumbo

L\u00e9o Ramos<\/span>Rumbo a la estrat\u00f3sfera: el telescopio Solar-T, que pronto ser\u00e1 lanzado en la Ant\u00e1rtida, a bordo de un globo aerost\u00e1tico, para observar las explosiones solares en rangos entre 3 y 7 THzL\u00e9o Ramos<\/span><\/p><\/div>\n

El gr\u00e1fico de la cantidad de radiaci\u00f3n emitida al espacio en cada frecuencia comenz\u00f3 a delinearse durante los a\u00f1os 1960, a partir de observaciones de las explosiones solares. Durante mucho tiempo, aqu\u00e9l tan s\u00f3lo registraba la radiaci\u00f3n emitida en la frecuencia de las ondas de radio \u2012entre 30 megahercios (MHz) y 30 gigahercios (GHz)\u2012, las menos energ\u00e9ticas del espectro electromagn\u00e9tico en el rango de radio. En 1972, John Castelli y Jules Aarons, del Laboratorio de Investigaci\u00f3n Cambridge de la Fuerza A\u00e9rea (AFCRL) de Estados Unidos, trazaron un perfil energ\u00e9tico de las explosiones solares recopilando datos de 80 eventos. Ese gr\u00e1fico ten\u00eda una forma similar a la de la letra U e indicaba que la mayor parte de la energ\u00eda liberada en esas explosiones se ubicaba en dos segmentos de las ondas de radio de baja frecuencia y energ\u00eda: buena parte se situaba en frecuencias inferiores a 1 GHz, mientras que otro tanto se hallaba en un rango ubicado entre 3 GHz y 30 GHz.<\/p>\n

Algo antes, en 1968, los investigadores C. D. Clark y W. M. Park hab\u00edan obtenido indicios de que pod\u00eda producirse una radiaci\u00f3n con frecuencia mayor y m\u00e1s energ\u00e9tica durante las erupciones solares. Mediante el uso del telescopio del Queen Mary College, de la Universidad de Londres, detectaron pulsos de energ\u00eda a 250 GHz, una frecuencia alrededor de 30 veces mayor que las correspondientes a las microondas e inesperadamente muy intensas. Esos datos del rango de las microondas, acaso porque fueron dispersos, no llamaron demasiado la atenci\u00f3n. \u201cA pesar de que hubo varias sugerencias, los investigadores de esa \u00e1rea ignoraron durante mucho tiempo esas indicaciones\u201d, comenta Kaufmann.<\/p>\n

La sospecha de que las explosiones solares pod\u00edan liberar mucha m\u00e1s energ\u00eda reci\u00e9n resurgieron dos d\u00e9cadas despu\u00e9s, como consecuencia, en parte, del trabajo de Kaufmann. \u00c9ste observ\u00f3 por medio del radiotelescopio de Itapetinga, que est\u00e1 instalado en Atibaia, en el interior del estado de S\u00e3o Paulo, una explosi\u00f3n solar que se produjo el 21 de mayo de 1984. Los registros indicaron que la mayor parte de la energ\u00eda era emitida en ondas milim\u00e9tricas, en una frecuencia de 90 GHz, en forma de pulsos de cent\u00e9simas de segundo de duraci\u00f3n. Era una nueva se\u00f1al de que hab\u00eda m\u00e1s por descubrir al respecto de las explosiones. \u201cEn aquella \u00e9poca, percibimos que exist\u00eda un componente de las explosiones que alcanza frecuencias m\u00e1s altas\u201d, comenta el f\u00edsico.<\/p>\n

En un trabajo conjunto con investigadores de la Universidad de Campinas (Unicamp), desarroll\u00f3 dispositivos que se instalaron en diferentes observatorios para registrar la energ\u00eda en frecuencias mayores. Al comienzo de la d\u00e9cada pasada, Kaufmann y su equipo monitorearon explosiones solares con el Telescopio Solar de Ondas Submilim\u00e9tricas (SST), instalado en el Complejo Astron\u00f3mico El Leoncito, en los Andes argentinos, y registraron un flujo de radiaci\u00f3n que volv\u00eda a crecer en 0,2 y en 0,4 THz. Tales resultados impulsaron a Kaufmann y al investigador Rog\u00e9rio Marcon, del Instituto de F\u00edsica de la Unicamp, a desarrollar aparatos capaces de detectar frecuencias a\u00fan m\u00e1s altas, en la banda de los 30 THz.<\/p>\n

Mediante un telescopio de 30 THz instalado en El Leoncito y otro en el techo de uno de los edificios del Mackenzie, en el centro de S\u00e3o Paulo, el grupo del f\u00edsico brasile\u00f1o, que incluye a cient\u00edficos de Argentina y Estados Unidos, ha registrado tres explosiones solares \u2012una, el 13 de marzo de 2012,\u00a0 otra, el 1\u00ba de agosto de 2014 y una tercera, el 27 de octubre de 2014\u2012 que liberaron gran cantidad de energ\u00eda en esa banda del espectro electromagn\u00e9tico. Un an\u00e1lisis que abarca diferentes regiones del espectro revel\u00f3 que, en realidad, esos eventos producen entre 10 y 100 veces m\u00e1s energ\u00eda en el infrarrojo lejano (terahercios) que en las microondas (gigahercios), de acuerdo con un art\u00edculo que se public\u00f3 en el mes de junio de este a\u00f1o en el Journal of Geophysical Research \u2013 Space Physics<\/em>.<\/p>\n

\"Brillo

Nasa\/SDO\/Wiessinger<\/span><\/a> Brillo fugaz: las frecuentes explosiones en las proximidades de las manchas solares (regiones activas del Sol), liberan energ\u00eda en diferentes bandas del espectro electromagn\u00e9ticoNasa\/SDO\/Wiessinger<\/span><\/p><\/div>\n

M\u00e1s all\u00e1 de los datos que obtuvo el grupo de Kaufmann, Matthew Penn y su equipo registraron emisiones en 30 y 60 THz. Al completar el perfil energ\u00e9tico de las explosiones con los nuevos datos, el gr\u00e1fico toma la forma de la letra W, dejando de ser una U, tal como hab\u00edan se\u00f1alado Castelli y Aarons en los a\u00f1os 1970. Esa firma sugiere que las explosiones coinciden con flujos energ\u00e9ticos intensos en dos rangos de radiaci\u00f3n: uno en las ondas de radio, menos energ\u00e9tica, y otra en el submilim\u00e9trico y en el infrarrojo, m\u00e1s energ\u00e9tica y cuyo l\u00edmite a\u00fan es desconocido.<\/p>\n

Una posible fuente de esa energ\u00eda ser\u00edan los electrones acelerados a velocidades cercanas a la de la luz en regiones densas de la superficie solar que, cuando se frenan bajo el influjo de campos magn\u00e9ticos intensos, emitir\u00edan radiaci\u00f3n en la banda del infrarrojo. Otra posibilidad es que esas part\u00edculas aceleradas recalentar\u00edan el plasma de la crom\u00f3sfera que, en consecuencia, responder\u00eda liberando radiaci\u00f3n. \u201cPor ahora, nadie ha podido explicar ese espectro doble\u201d, dice Kaufmann, quien, adem\u00e1s del financiamiento aportado por la FAPESP, tambi\u00e9n cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00eda, del Fondo Mackenzie de Investigaci\u00f3n y de la Oficina de Ciencia de la Fuerza A\u00e9rea estadounidense.<\/p>\n

\u201cA\u00fan no contamos con ejemplos suficientes de los eventos observados en terahercios que puedan explicar c\u00f3mo puede producirse esa emisi\u00f3n en una gama tan amplia\u201d, dice Stephen White, del Laboratorio de Investigaci\u00f3n de la Fuerza A\u00e9rea estadounidense y colaborador de Kaufmann. \u201cCreemos que eso podr\u00eda revelar el modo en que el Sol acelera part\u00edculas a altas energ\u00edas\u201d.<\/p>\n

Mientras no se hallen respuestas, Kaufmann se propone completar la curva con mayor informaci\u00f3n en m\u00e1s frecuencias, con la esperanza de que los datos ayuden a dilucidar los fen\u00f3menos generadores de las explosiones. Recientemente, \u00e9l y Marcon construyeron un nuevo telescopio, el Hats (High Altitude Terahertz Solar Telescope<\/em>), que operar\u00e1 en un rango de 0,85 a 1,4 THz en un observatorio ubicado a m\u00e1s de cinco mil metros de altura en Famatina, en los Andes argentinos. Tambi\u00e9n est\u00e1 lista una versi\u00f3n m\u00e1s moderna de los detectores que elevar\u00e1n la capacidad de observaci\u00f3n de los telescopios en El Leoncito. Previo a ello, Kaufmann aguarda con ansiedad el lanzamiento del Solar-T. \u201cEstamos en manos de la NASA\u201d, dice. \u201cPero el Sol tambi\u00e9n deber\u00eda colaborar produciendo explosiones durante ese lapso\u201d.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nDiagn\u00f3stico de explosiones solares en un intervalo in\u00e9dito del espectro, desde microondas hasta frecuencias en THz: los desaf\u00edos para su interpretaci\u00f3n (FLAT) (n\u00ba 2013\/24155-3<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Pierre Kaufmann (UPM); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.836.374,29<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nKAUFMANN, P. et al.<\/em> Bright 30 THz impulsive solar bursts<\/a>. Journal of Geophysical Research \u2013 Space Physics<\/strong>. 30 jun. 2015.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un equipo mapea la energ\u00eda liberada en las regiones inestables del Sol","protected":false},"author":16,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274,304],"coauthors":[105],"class_list":["post-221075","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/221075","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=221075"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/221075\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=221075"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=221075"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=221075"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=221075"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}