Variación espacial de los mecanismos de transporte de energía dentro de las cintas de fulguración solar

Por qué las fulguraciones solares importan en la vida cotidiana

Las fulguraciones solares son explosiones colosales en el Sol que pueden perturbar satélites, señales de radio, sistemas de navegación e incluso redes eléctricas en la Tierra. Para predecir y prepararse ante estas tormentas del clima espacial, los científicos necesitan entender no solo cuánta energía libera una fulguración, sino exactamente cómo viaja esa energía a través de la atmósfera solar. Este artículo explora un descubrimiento sorprendente: incluso dentro de una misma fulguración, distintas partes de una misma «cinta» brillante en el Sol pueden alimentarse de maneras muy diferentes.

Cintas brillantes en un Sol tormentoso

Cuando estalla una fulguración solar, libera energía en lo alto de la atmósfera externa del Sol y la envía por «bucles» magnéticos hasta la superficie. Donde esos bucles tocan el Sol, se iluminan formando bandas largas y delgadas llamadas cintas de fulguración. Estas cintas son las huellas visibles de la fulguración. Usando la nave Solar Orbiter, el equipo se centró en una modesta «microfulguración» que ocurrió cerca de una fulguración mucho mayor. Un instrumento llamado SPICE miró la misma franja estrecha de la superficie solar con instantáneas rápidas cada cinco segundos, captando dos puntos de contacto de la cinta por separado: uno brillante e intenso en la cinta superior y otro más débil y lento en la cinta inferior.

Escuchando al Sol en luz del hidrógeno

Para deducir cómo se movía la energía, los investigadores no se limitaron a observar cuán brillante era la fulguración. En su lugar, midieron la razón entre dos huellas ultravioletas del hidrógeno, conocidas como Lyman beta y Lyman gamma. Estas líneas espectrales se forman en la atmósfera baja del Sol y son muy sensibles al calentamiento. En condiciones de calma, su razón de intensidad se mantiene casi constante, pero durante la fulguración descendió bruscamente. En el punto de contacto brillante superior, la razón se desplomó rápidamente hasta valores mucho más bajos durante solo unos treinta segundos antes de recuperarse. En el punto de contacto inferior y más débil, la razón cayó de forma más moderada pero permaneció baja durante mucho más tiempo. Este contraste sugirió que la misma fulguración estaba calentando regiones cercanas del Sol de maneras muy distintas.

Probando las vías de energía con superordenadores

Para interpretar estos cambios, el equipo recurrió a simulaciones informáticas detalladas de bucles de fulguración que siguen cómo responden el gas, la radiación y las partículas a una entrada súbita de energía. Exploraron varios escenarios. En algunos, haces de electrones o protones muy rápidos —a menudo llamados partículas no térmicas— transportan energía por el bucle y chocan contra capas más densas debajo. En otros, la cabeza del bucle se calienta y la energía fluye hacia abajo como calor ordinario mediante conducción térmica, como el calor que se propaga a lo largo de una barra de metal. A partir de cada simulación generaron espectros sintéticos y calcularon cómo debería verse la razón Lyman beta/gamma para SPICE, incluyendo el desenfoque y el ruido del instrumento real.

Dos motores diferentes en una misma fulguración

La comparación fue llamativa. Las simulaciones en las que partículas energéticas bombardeaban la atmósfera baja produjeron una caída rápida y profunda en la razón Lyman que coincidía estrechamente con el comportamiento del punto de contacto brillante superior. Los modelos impulsados principalmente por conducción térmica, sin haces intensos de partículas, mostraron solo una disminución más pequeña y gradual, muy similar al punto de contacto inferior y más débil. Modelos adicionales de un conjunto entero de bucles magnéticos mostraron que una rendija como la de SPICE cruzando tal estructura vería, efectivamente, una fuente brillante y de corta duración donde las partículas precipitan y una fuente más tenue y de mayor duración donde el calor se filtra suavemente hacia abajo. En conjunto, las observaciones y los modelos implican que un segmento de la cinta estaba alimentado principalmente por partículas rápidas, mientras que el segmento vecino se alimentaba principalmente por calor que descendía desde arriba.

Repensando cómo las fulguraciones entregan su energía

Este trabajo desafía la visión mantenida durante mucho tiempo de que haces de electrones energéticos dominan el transporte de energía a lo largo de toda una cinta de fulguración. En su lugar, muestra que distintos mecanismos pueden imponerse en sitios diferentes, incluso dentro del mismo evento y separadas por apenas unos miles de kilómetros. La simple razón entre dos líneas del hidrógeno resulta ser un diagnóstico poderoso para identificar dónde y cuándo están presentes partículas rápidas y cuánto tiempo actúan. A medida que nuevos telescopios solares proporcionen vistas más nítidas y rápidas de las cintas de fulguración, estas técnicas ayudarán a los científicos a cartografiar las vías de energía ocultas del Sol con detalle creciente, mejorando en última instancia nuestra capacidad para prever las tormentas solares que afectan la tecnología y la vida en la Tierra.

Cita: Kerr, G.S., Krucker, S., Allred, J.C. et al. Spatial variation of energy transport mechanisms within solar flare ribbons. Nat Astron 10, 202–213 (2026). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02747-9

Palabras clave: fulguraciones solares, cintas de fulguración, clima espacial, transporte de energía, Solar Orbiter