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# Física# Astrofísica solar y estelar

Perspectivas sobre los bucles coronal de pequeña escala en el Sol

Un estudio revela propiedades y comportamientos clave de los bucles coronales en la atmósfera del Sol.

― 6 minilectura


Bucles Coronal ReveladosBucles Coronal Reveladosmagnéticas del Sol.Nuevas ideas sobre las estructuras
Tabla de contenidos

El Sol tiene varias estructuras llamadas bucles coronales, que se encuentran en su atmósfera exterior, conocida como la corona. Estos bucles son visibles cuando se ve el Sol en tipos específicos de luz, particularmente en luz ultravioleta extrema. Algunos bucles son brillantes y notables, mientras que otros son tenues y más difíciles de ver.

Este artículo se centra en bucles coronales a pequeña escala en una parte tranquila del Sol. Nuestro objetivo es proporcionar información sobre sus formas, tamaños y propiedades magnéticas. Entender estos bucles ayuda a los científicos a aprender más sobre las actividades solares y el Campo Magnético del Sol.

Características de los Bucle Coronales

Los bucles coronales toman diferentes formas y tamaños. Hay bucles pequeños, a menudo llamados Puntos Brillantes Coronales (CBPS), que son características brillantes que pueden aparecer cuando se observan en luz ultravioleta. Estos bucles pueden variar en altura desde muy bajos hasta varios kilómetros sobre la superficie del Sol, con algunos alcanzando hasta 10 kilómetros o más.

Los bucles se forman debido a la actividad magnética y pueden confinar Plasma caliente. La temperatura de este plasma puede alcanzar alrededor de un millón de grados Celsius. Observar las propiedades de estos bucles puede proporcionar información sobre el comportamiento de los campos magnéticos y la energía solar.

Observando los Bucles Coronales

Para estudiar los bucles coronales, los investigadores utilizan instrumentos especiales que pueden detectar luz en longitudes de onda específicas. Uno de esos instrumentos es el Ensamble de Imágenes Atmosféricas (AIA), que captura imágenes del Sol en diferentes canales de luz. Otra herramienta utilizada es el Imaginador Magnético Helioseísmo (HMI), que ayuda a medir el campo magnético en la superficie del Sol.

Los investigadores recopilaron datos de imágenes durante un período de 48 horas, usando estas herramientas para detectar un total de 126 bucles coronales a pequeña escala. Los datos de imagen permiten una vista detallada de los bucles y cómo se conectan al campo magnético debajo de ellos.

El Papel de los Campos Magnéticos

Los campos magnéticos son esenciales para la formación y el comportamiento de los bucles coronales. Estos campos no son uniformes y pueden cambiar en fuerza y dirección. El estudio observó que el campo magnético en los bucles es generalmente no potencial, lo que significa que no se comporta como un campo simple que sería generado por electricidad fluyendo a través de un cable. Sin embargo, en algunos casos, los campos son cercanos a potencial, lo que indica una configuración más estable.

La investigación tuvo como objetivo entender la relación entre las propiedades del campo magnético y las características físicas de los bucles, como su altura y longitud. Los investigadores encontraron que los bucles tienden a ser más planos cuando están por debajo de la altura típica de la cromosfera, la capa justo encima de la superficie del Sol.

Propiedades de los Bucles

El estudio reveló varias propiedades importantes de los bucles:

  1. Altura y Longitud: La altura promedio de los bucles es de aproximadamente 4 kilómetros, mientras que la longitud promedio es de alrededor de 17 kilómetros. Los bucles más cercanos a la superficie tienden a ser más cortos y planos.

  2. Fuerza del Campo Magnético: La fuerza del campo magnético a lo largo de los bucles varía, con algunos bucles teniendo un campo magnético más fuerte que otros. La fuerza promedio del campo magnético a lo largo de los bucles varía de 5 Gauss a 81 Gauss.

  3. Intensidad: El brillo de los bucles, que está relacionado con el plasma caliente que contienen, varía según la longitud y el campo magnético. Los bucles tienden a ser menos brillantes cuando son más largos.

Relaciones Entre Parámetros

Un hallazgo interesante es la fuerte correlación entre la altura y la longitud de los bucles. Esto significa que los bucles más altos suelen ser también más largos. El estudio encontró un fuerte vínculo entre los campos magnéticos en los puntos de unión de los bucles, que son donde se conectan a la superficie del Sol.

Otra observación mostró una anti-correlación entre la fuerza del campo magnético en las puntas de los bucles y sus Alturas. Esto sugiere que los bucles más altos pueden no tener un campo magnético tan fuerte en sus puntas.

Curiosamente, se encontró que la intensidad promedio de los bucles correlaciona más fuertemente con el campo magnético promedio a lo largo del bucle en lugar de en las puntas. Esto indica que la liberación de energía, que calienta el plasma en los bucles, probablemente ocurre a lo largo de toda la longitud de los bucles, no solo en sus puntas.

La Importancia de Estos Hallazgos

Entender las propiedades y el comportamiento de los bucles coronales a pequeña escala contribuye al campo más amplio de la física solar. La investigación resalta que fuerzas no magnéticas, como la presión del plasma, juegan un papel significativo en dar forma a los bucles, especialmente a alturas más bajas.

Estos insights también sientan las bases para futuros estudios. Los investigadores esperan utilizar imágenes avanzadas de instrumentos más nuevos para explorar más a fondo la naturaleza de estos bucles y examinar cómo se comportan a lo largo del tiempo.

Direcciones Futuras

El equipo de investigación planea investigar la duración y los cambios en los bucles coronales a lo largo del tiempo. Al observar estos bucles con una mayor frecuencia de recopilación de datos, buscan aprender más sobre cómo cambian las propiedades magnéticas y las energías.

Estudios adicionales examinarán qué tan bien se aplican estos hallazgos a diferentes regiones del Sol y si las características de los bucles pequeños difieren cuando se observan en áreas más activas, como manchas solares o erupciones solares.

Conclusión

Los bucles coronales son características intrigantes del Sol que proporcionan valiosos conocimientos sobre los campos magnéticos y la dinámica solar. El estudio reciente de los bucles a pequeña escala ha destacado relaciones esenciales entre sus formas, tamaños y propiedades magnéticas.

Al seguir investigando estas características, los investigadores pueden profundizar su comprensión de la actividad solar y su impacto en el clima espacial. Este conocimiento es vital para predecir tormentas solares que pueden afectar las comunicaciones y la seguridad en la Tierra.

El trabajo continuo en este campo ayudará a desentrañar aún más las complejidades del Sol y su entorno magnético, contribuyendo a nuestro entendimiento del universo en el que vivimos.

Fuente original

Título: Coronal magnetic field and emission properties of small-scale bright and faint loops in the quiet Sun

Resumen: The present study provides statistical information on the coronal magnetic field and intensity properties of small-scale bright and faint loops in the quiet Sun. We aim to quantitatively investigate the morphological and topological properties of the coronal magnetic field in bright and faint small-scale loops, with the former known as coronal bright points (CBPs). We analyse 126 small-scale loops using quasi-temporal imaging and line-of-sight magnetic field observations. We employ a recently developed automatic tool that uses a linear magneto-hydro-static model to compute the magnetic field in the solar atmosphere and automatically match individual magnetic field lines with small-scale loops. For most of the loops, we automatically obtain an excellent agreement of the magnetic field lines from the LMHS model and the loops seen in AIA 193 A. One stand-out result is that the magnetic field is non-potential. We obtain the typical ranges of loop heights, lengths, intensities, mean magnetic field strength along the loops and at loop tops, and magnetic field strength at loop footpoints. We find that loops below the classic chromospheric height of 1.5 Mm are flatter suggesting that non-magnetic forces (one of which is the plasma pressure) play an important role below this height. We find a strong correlation (Pearson coefficient of 0.9) between loop heights and lengths. The average intensity along the loops correlates stronger with the average magnetic field along the loops than with the field strength at loop tops. The latter correlation indicates that the energy release in the loops is more likely linked to the average magnetic field along the loops than the field strength on the loop tops. In other words, the energy is probably released all along the loops, but not just at the loop top. This result is consistent with the recent benchmarking radiative 3D MHD model of N\'obrega-Siberio etal.

Autores: Maria S. Madjarska, Thomas Wiegelmann, Pascal Démoulin, Klaus Galsgaard

Última actualización: 2024-07-13 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2407.09769

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.09769

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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