Un equipo de físicos del Centro de Astrofísica y Ciencias Espaciales (CASS) de la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi, dirigido por el becario postdoctoral Chris S. Hanson, Ph.D. ha descubierto la estructura interna de los supergránulos solares que desempeñan un papel clave en la transferencia de calor desde el interior oculto del Sol hasta su superficie.
El análisis de los supergránulos realizado por los investigadores desafía la comprensión actual de la convección solar.
El sol genera energía en su núcleo a través de la fusión nuclear, y esta energía luego se transfiere a la superficie donde se libera en forma de luz solar.
En un estudio publicado recientemente en la revista Nature Astronomy, los científicos describieron el uso de imágenes Doppler adquiridas por el generador de imágenes heliosísmicas y magnéticas (HMI) a bordo de la nave espacial Solar Dynamics Observatory (SDO) de la NASA para identificar y caracterizar alrededor de 23.000 supergránulos en el Sol.
Debido a que la superficie del Sol es opaca a la luz, los investigadores de la Universidad de Nueva York utilizaron ondas sonoras para sondear la estructura interna de los supergránulos.
Estas ondas sonoras, generadas por gránulos más pequeños y presentes en todo el Sol, se han utilizado anteriormente con éxito en el campo de la heliosismología.
Al analizar un extenso conjunto de datos de supergránulos, que se estima que se extienden 20.000 kilómetros (~3% de profundidad) debajo de la superficie solar, los científicos pudieron determinar con una precisión sin precedentes las corrientes ascendentes y descendentes asociadas con la transferencia de calor supergranular.
Además de encontrar la profundidad a la que se extendían los supergránulos, los investigadores también encontraron que las corrientes descendentes eran aproximadamente un 40% más débiles que las ascendentes, lo que sugiere que faltaba algún componente en las corrientes descendentes.
A través de modelos y argumentos teóricos, los autores sugieren que el componente “faltante” o invisible puede consistir en pequeñas columnas (de unos 100 kilómetros) que transportan plasma más frío al interior del Sol.
Las ondas sonoras del Sol serían demasiado fuertes para detectar estas columnas, lo que haría que las corrientes descendentes parecieran más débiles. Estos resultados no pueden explicarse mediante la descripción comúnmente utilizada de la longitud de mezcla de la convección solar.
“Los supergránulos son un componente importante de los mecanismos de transferencia de calor del sol, pero plantean un gran desafío para la comprensión de los científicos”, dijo Shravan Hanasoge, Ph.D., profesor de investigación, coautor del artículo e investigador de CASS.
La investigación se llevó a cabo como parte de CASS en NYUAD (Universidad de Nueva York Abu Dhabi) en colaboración con el Instituto Tata de Investigación Fundamental, la Universidad de Princeton y la Universidad de Nueva York utilizando los recursos informáticos de alto rendimiento de NYUAD.
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