Marzo de 2010: El Anillo de Fuego Capturado por el Observatorio SDO

Un Evento Solar Espectacular

En marzo de 2010, unas semanas después de su lanzamiento, el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA registró una de sus primeras imágenes impactantes: una protuberancia solar en forma de anillo, visible en ultravioleta extremo (304 Å). Esta estructura, a menudo llamada "anillo de fuego" por analogía visual, corresponde a un vasto arco magnético cargado de plasma caliente que se extiende por cerca de 300,000 kilómetros, o aproximadamente 25 veces el diámetro de la Tierra. Su morfología anular resulta de la proyección tridimensional de un flujo de plasma confinado por las líneas del campo magnético coronal.

Fuente: Publicaciones Científicas de NASA SDO y Revista Solar Physics (2011).

Física de los Anillos Coronales

Estas estructuras, llamadas bucles coronales, están formadas por plasma que sigue las líneas del campo magnético solar. La temperatura del plasma en estas regiones puede alcanzar \(1-3 \times 10^6\) kelvins. La ecuación que gobierna el equilibrio magnético es: \( \nabla p = \frac{1}{\mu_0} (\nabla \times \mathbf{B}) \times \mathbf{B} \) donde \(p\) es la presión del plasma y \(\mathbf{B}\) es el campo magnético.

La protuberancia observada presentaba temperaturas que iban desde \(5 \times 10^4 \ \mathrm{K}\) (plasma de transición) hasta más de \(10^6 \ \mathrm{K}\) (plasma coronal). Las densidades electrónicas típicas alcanzan \(10^9 - 10^{11} \ \mathrm{cm^{-3}}\) - extremadamente densas para un plasma astrofísico, y las velocidades de eyección pueden superar \(500 \ \mathrm{km \ s^{-1}}\) - aproximadamente 0.17% de la velocidad de la luz y comparable a un viento solar rápido o una eyección estelar moderada.

N.B.: La densidad electrónica representa el número de electrones libres por unidad de volumen.

Mecanismos Involucrados

El "anillo de fuego" es la manifestación visual de una reconexión magnética: las líneas del campo magnético se reordenan bruscamente, liberando energía y propulsando plasma. El escenario probable es el de una cuerda de flujo magnético inestable (inestabilidad de kink o toro) que se eleva y arrastra plasma denso de la cromosfera, visible en la banda He II 304 Å.

¿Qué es la Reconexión Magnética?

La reconexión magnética es un proceso fundamental en la física de plasmas donde las líneas del campo magnético se rompen y se reconectan, convirtiendo la energía magnética en energía cinética y térmica. Este fenómeno explica:

• Las llamaradas solares
• Las eyecciones de masa coronal
• El calentamiento de la corona solar

Un ejemplo típico se observa durante el "anillo de fuego" solar, donde la reconexión magnética conduce a la formación de bucles coronales brillantes visibles en ultravioleta extremo, una firma de plasma calentado a varios millones de kelvins.

Tabla Comparativa entre un Anillo de Fuego y una Protuberancia

Fuentes: NASA/SDO y NASA ADS.

SDO Ha Superado Largamente su Misión Inicial

Lanzado en febrero de 2010, el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) ha superado ampliamente su misión inicial prevista para 5 años. En 2025, la nave continúa sus observaciones del Sol, aunque varios de sus instrumentos muestran signos de desgaste después de más de 15 años en órbita geosincrónica. Los sensores de imagen ultravioleta (AIA) y el instrumento de medición del campo magnético (HMI) continúan proporcionando datos valiosos, pero con ajustes de calibración regulares para compensar la degradación de los detectores y la contaminación óptica.

Los datos recopilados por SDO desde su lanzamiento constituyen hoy uno de los archivos solares más completos jamás establecidos, cubriendo más de un ciclo solar completo.

• Más de 500 millones de imágenes de alta resolución del Sol
• Cobertura completa de todo un ciclo solar (ciclo 24)
• Predicción con 72 horas de antelación del 95% de las erupciones mayores

En 2025, la NASA ha reducido el ritmo de sus campañas de observación de alta cadencia para optimizar la vida útil de los sistemas aún activos, al tiempo que prepara la transición a un nuevo satélite.

Solar-C: El Sucesor de SDO

Este sucesor, llamado Solar-C (o Observatorio Solar-C de Ultravioleta Extremo, SCEO), es un proyecto conjunto entre la NASA, JAXA y ESA, programado para su lanzamiento a finales de la década de 2020. Se beneficiará de detectores más sensibles en el ultravioleta extremo y una mayor resolución temporal, lo que permitirá seguir los procesos magnéticos solares a escalas espacio-temporales nunca antes alcanzadas. Solar-C también retomará la misión de estudiar la dinámica de la corona solar y sus interacciones con el viento solar, asegurando la continuidad científica entre SDO y las futuras generaciones de misiones solares.