Durante más de medio siglo, los científicos han intentado explicar una paradoja solar que desafía la lógica: la capa más externa de la atmósfera del Sol, o corona, es cientos de veces más caliente que su superficie visible. Ahora, un equipo internacional encabezado por investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres podría haber encontrado la clave.
Gracias a los datos más recientes de la sonda solar Parker de la NASA, los científicos han confirmado por primera vez la existencia de un proceso físico llamado barrera de helicidad, un hallazgo que podría resolver uno de los misterios más persistentes de la astrofísica moderna.
El enigma del calor solar
La fotosfera, la capa que vemos brillar desde la Tierra, alcanza aproximadamente 6.000 grados Celsius. Pero apenas unos miles de kilómetros más arriba, la corona solar llega a superar el millón de grados.
Hace ocho décadas, el físico sueco Hannes Alfvén propuso que ondas magnetizadas de plasma podrían transportar energía desde el interior del Sol hasta su atmósfera superior, mientras los científicos han buscado comprender cómo se produce ese calentamiento. La teoría dominante apunta a la disipación turbulenta, un proceso que convierte la energía mecánica en calor. Sin embargo, en el caso del plasma solar, donde las partículas apenas colisionan, los mecanismos de esa transformación seguían sin estar claros.
La barrera de helicidad
El nuevo estudio, basado en los acercamientos de la sonda Parker a la estrella, aporta evidencias sólidas de que la barrera de helicidad, una estructura que frena la cascada de energía turbulenta a pequeñas escalas, está activa en el viento solar (corriente de partículas cargadas que fluye constantemente desde el Sol).
Este fenómeno altera profundamente la manera en que la energía se disipa en el plasma, cambiando la comprensión tradicional del calentamiento coronal, observaron los científicos.
«Este resultado es emocionante porque, al confirmar la presencia de la barrera de helicidad, podemos explicar propiedades del viento solar que antes eran inexplicables, como el hecho de que sus protones suelen ser más calientes que sus electrones», explicó Jack McIntyre, autor principal del estudio.
Más allá del Sol
Muchos plasmas astrofísicos, desde los que llenan las galaxias hasta los que rodean agujeros negros, también son entornos sin colisiones, donde las leyes clásicas de la termodinámica no se aplican del todo.
Comprender cómo se disipa la energía en estos medios puede ayudar a explicar fenómenos cósmicos de escala gigantesca.
Con la confirmación de la barrera de helicidad, los investigadores cuentan ahora con un laboratorio natural único para estudiar estos procesos. Gracias a la sonda Parker, la humanidad está un paso más cerca de comprender cómo el Sol transforma su energía en calor.
