Se han observado directamente vórtices de unas decenas de kilómetros de ancho en la fotosfera, la superficie visible del Sol. Aparecen en el borde de pequeñas concentraciones de campo magnético. Su presencia confirma un mecanismo previsto desde hace mucho tiempo y podría ayudar a comprender cómo se transporta la energía hacia las capas superiores de la atmósfera solar.
Las imágenes proceden del telescopio solar Daniel K. Inouye, instalado en Hawái. Su espejo de 4 m permite distinguir detalles mucho más finos que los instrumentos anteriores. Durante las observaciones realizadas el 14 de abril de 2025, el equipo alcanzó una resolución de unos 19 km en la superficie del Sol.
Vista de la simulación MURaM.
a - Densidad de flujo magnético vertical a la altura donde la profundidad óptica media τ 500 es igual a 1 cerca de la interfaz entre las regiones magnéticas y no magnéticas.
b - Campo de velocidad horizontal a la misma altura.
c - Intensidad emergente sintética a 500 nm en el centro del disco, calculada a partir del cubo MURaM.
d a f - Imágenes ampliadas de las regiones indicadas por los recuadros amarillos en los paneles superiores: densidad de flujo magnético vertical (d), campo de velocidad horizontal (e) e intensidad emergente sintética (f). Las flechas en e indican la dirección de los flujos de plasma.
Los investigadores estudiaron una región activa cercana a una mancha solar durante unos tres minutos. Detectaron 47 vórtices en las imágenes. Su tamaño varía de unos 25 a 170 km, con una distancia característica de unos 65 km entre estructuras vecinas.
Para comprender su origen, hay que observar qué ocurre cuando dos flujos se desplazan a velocidades diferentes a ambos lados de una frontera. Esta situación puede desencadenar una inestabilidad de Kelvin-Helmholtz: pequeñas ondulaciones crecen y luego se enrollan formando vórtices.
En el Sol, la frontera separa aquí plasma sometido a condiciones magnéticas diferentes.
Las imágenes por sí solas no proporcionan, sin embargo, todas las velocidades del plasma. Por ello, el equipo las comparó con simulaciones numéricas de magnetoconvección, que reproducen los movimientos de un plasma conductor sometido al campo magnético solar. Las simulaciones producen estructuras muy parecidas a las observaciones, con 94 casos analizados y una escala característica de unos 49 km.
En concreto, estos vórtices mezclan materia magnetizada y menos magnetizada. También pueden deformar las líneas de campo, favorecer su entrelazamiento y alimentar pequeñas estructuras turbulentas.
La siguiente cuestión consiste en determinar qué cantidad de energía transportan realmente estas inestabilidades hacia la cromosfera y la corona. Observaciones más largas, que abarquen varias regiones activas y diferentes intensidades de campo magnético, permitirán medir su contribución a los fenómenos que alimentan la actividad solar y el clima espacial.