Un fenómeno solar puede ser en ocasiones una ilusión óptica

Algunos bucles coronales, arcos radiantes gigantes que se elevan a través de la atmósfera solar en luz violeta extrema, pueden ser en realidad producto de ilusiones ópticas.

En luz ultravioleta extrema, el Sol se asemeja a una bola de hilo arrugada. Los bucles coronales se consideran fundamentales para el funcionamiento del Sol. Comprender cómo se forman, cambian y se mueven es uno de los objetivos clave para comprender nuestra estrella más cercana. Al menos eso es lo que los investigadores han asumido durante mucho tiempo.

En un artículo reciente, la física solar Anna Malanushenko y sus coautores argumentan que algunos bucles coronales pueden no ser lo que parecen ser. En cambio, a veces pueden ser ilusiones ópticas creadas por pliegues o arrugas en "láminas" mucho más grandes de material solar que los autores llaman velos coronales.

"Si esto es realmente correcto, tendremos que cambiar por completo la forma en que observamos e interpretamos los bucles coronales", dijo Malanushenko, científico del National Center for Atmospheric Research de EEUU y autor principal del artículo, publicado en The Astrophysical Journal.

Desde que se capturaron las primeras imágenes de bucles coronales a finales de los años 60, los científicos han planteado la hipótesis de cuál podría ser su estructura 3D. El modelo convencional los vio como "tubos" magnéticos formados por las líneas del campo magnético del Sol. Los tubos en sí son invisibles; lo que vemos es el material solar brillante que fluye a través de ellos como el agua a través de una manguera de jardín. Este modelo de "manguera de jardín" de bucles coronales encajaba bien con la física conocida y no había razón para dudarlo, al menos al principio. Pero eventualmente, las observaciones que no encajaban comenzaron a acumularse.

Así como el aire de la Tierra se vuelve más delgado a mayores altitudes, el plasma brillante del Sol, o gas cargado eléctricamente, se vuelve más delgado con la altura. Es por eso que se vuelve más tenue con la altura, y si los bucles coronales son realmente tubos de plasma, también deberían serlo. Pero muchos bucles mantienen un brillo constante, sin una explicación obvia.

Si los bucles coronales trazan las líneas del campo magnético del Sol, deberían inflarse a medida que se alejan del Sol a medida que ese campo magnético se expande para llenar el espacio. "Pero no se ensanchan tanto como creemos que deberían", dijo Malanushenko en un comunicado. "La mayoría de ellos se quedan demasiado delgados y no entendemos por qué".

Algo no cuadraba y Malanushenko comenzó a cuestionar las propias observaciones. Después de todo, la corona del Sol es "ópticamente delgada" o translúcida, como la niebla o el humo. Quería entender los trucos ópticos que podrían ocurrir en ese tipo de entorno.

Malanushenko decidió simular el proceso de observación de bucles coronales con una computadora. Reutilizó una simulación 3D del Sol que originalmente se usó para estudiar las erupciones y luego escribió un programa para "observarlo". Encendió la simulación y su programa tomó "imágenes" en 2D de la misma, al igual que los telescopios nos dan instantáneas en 2D del Sol real. Efectivamente, las instantáneas revelaron arcos brillantes: bucles coronales artificiales en un Sol simulado.

Pero a diferencia del Sol real, Malanushenko podía pausar el Sol simulado y mirar sus estructuras 3D detrás de ellos. Y encontró algo marcadamente diferente de los tubos con forma de manguera de jardín.

"No tengo palabras para describirlo, porque esto no se parece a nada de lo que vemos en la Tierra", dijo Malanushenko, "Quiero decir que esta formación parece nubes de humo, o tal vez un velo o cortinas que están arrugadas".

Malanushenko creó un modelo simple para ilustrar cómo un velo podría producir la ilusión de bucles coronales. La sombra creada contra la pared representa la imagen 2D que vemos en los telescopios solares. Los pliegues y las arrugas del velo crean un patrón de hilos más oscuros y más brillantes, en cierto modo similar a la imagen proyectada por los hilos en forma de tubo reales.

"Pero muchas de las hebras que ves aquí, son solo un efecto de proyección. No son reales", dijo Malanushenko. Aclara rápidamente que no todos los bucles coronales son ilusiones visuales. Hubo muchos casos en los que realmente se forman estructuras similares a mangueras de jardín, incluso en la simulación que estudió Malanushenko.

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