El Sol como nunca visto.
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| Los colores más claros representan las zonas de plasma más caliente, y por lo tanto ascendentes. Los colores oscuros representan al plasma más frío, de flujo descendente. Click en la imagen para ampliar. |
Esta espectacular imagen es resultado de un modelo matemático para explicar las corrientes convectivas que la estructura solar posee, y que son en gran parte responsables de la rica, compleja y aún desconocida actividad solar. El modelo fue desarrollado por Juri Toomre y Benjamin Brown del Computational and Information Systems Laboratory (CISL) y permite llegar a donde las distintas técnicas observacionales no lo hacen: las zonas interiores del Sol ubicadas inmediatamente abajo de la fotosfera. El modelo permite simular el comportamiento de las estructuras convectivas con gran detalle y comprender mejor el origen de la actividad magnética, las manchas solares y las erupciones de la corona solar. En particular permiten explicar el llamado dinamo solar.
Se puede explicar al Sol como una gran esfera formada por plasma sujeto a las leyes de la hidrodinámica. Para entender la dinámica del plasma se ha desarrollado un software conocido como Anelastic Spherical Harmonic (ASH), algo así como 'armónicos esféricos inelásticos', que permite, entre otras cosas resolver las complejas ecuaciones magnetohidrodinámicas que describen el comportamiento de la corona solar.
Este breve video muestra al modelo en acción. [Vía].
En esta zona las columnas de plasma mas caliente, y por lo tanto menos denso, ascienden hacia la zona externa del Sol, en las que pierden calor y disminuye la temperatura. Las columnas de plasma se hunden entonces en las capas inferiores del Sol. Este comportamiento genérico determina patrones de corrientes internas: las columnas ascendentes afloran a la superficie en la zona ecuatorial del Sol y se dispersan en las zonas polares, en las que se vuelven a hundir para volver a la zona ecuatorial a gran profundidad y "repetir" el proceso.
El código ASH permite resolver las ecuaciones del modelo de dinamo del Sol en tres dimensiones, y realizar una aproximación lineal a la velocidad del fluido y los valores magnéticos del mismo. La simulación del campo magnético solar es de gran importancia por dos grandes razones: los modelos utilizados son de interés en meteorología, y por otro lado es necesario determinar la influencia de la actividad solar en la Tierra. Además este tipo de simulación está siendo utilizada para estudiar el balance energético del astro rey, y para determinar el origen de la diferencia de velocidades rotacionales entre el ecuador y los polos solares. La gran cantidad de datos para procesar utilizaron las instalaciones del San Diego Supercomputer Center y el Pittsburg Supercomputer Center.
El uso del código ASH no se limita al Sol, su aplicación a otras estrellas es de especial interés en astrofísica para el estudio de sistemas solares con posible presencia de planetas en condiciones de alojar formas de vida.
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