Viento para los rápidos: cómo la turbulencia calienta la corona solar exprés

Original: "Non-thermal particle acceleration in multi-species kinetic plasmas: universal power-law distribution functions and temperature inversion in the solar corona"
arXiv:2601.03344v2 · 2026-01-06 · CC BY 4.0 · 1 min
Campos eléctricos caóticos en el plasma, como un colador, solo dejan pasar las partículas rápidas, creando «colas» de supervelocidades y calentando la corona solar a millones de grados.

En el gas ardiente de partículas cargadas —el plasma— los campos eléctricos caóticos funcionan como un colador. La partícula lenta se rodea de una nube de cargas opuestas que atenúa el campo externo. La rápida se desprende de esa coraza y recibe un impulso.

Los físicos demostraron: si la energía de los campos decrece con la frecuencia según la ley adecuada, casi cualquier estado inicial deriva hacia una distribución universal de velocidades. La probabilidad de encontrar una partícula con velocidad v cae como 1/v⁵. El sistema tiende a ese retrato «con cola» —el atractor entrópico—, y no a la campana de Maxwell y Boltzmann, donde casi no hay partículas rápidas. La cola obtenida coincidió exactamente con la distribución κ para κ=1,5, una fórmula que los astrofísicos usaban a ciegas.

Así se desvela el enigma de la corona solar. La superficie del Sol está a 5800 K, pero la corona arde a millones de grados. En la cromosfera en ebullición nacen campos eléctricos que filtran los iones: solo aceleran a los más rápidos —hidrógeno y helio— y los expulsan a la corona. Allí generan un calor infernal. Este mismo mecanismo de filtrado por velocidad hace que los electrones en los tokamaks se aceleren de repente hasta energías peligrosas, amenazando las paredes del reactor.

La temperatura de la corona solar alcanza de 1 a 2 millones de kelvin, mientras que la superficie está a unos 5800 K. Como una tetera que calienta el aire a su alrededor más que su propia asa.

Algún día, los satélites podrán «bañarse» en la corona solar, filtrando partículas rápidas para cargar sus baterías.

f(v) \propto v^{-5}
f(v) — probabilidad de encontrar una partícula con velocidad v; v — velocidad de la partícula
Científicos
Ludwig BoltzmannEnrico FermiCecilia Payne-GaposchkinJoseph von FraunhoferFred Lawrence WhippleGalileo Galilei
Conceptos
calentamiento de plasma mecanismo de calentamiento coronal ondas del viento solar corona solar flujo de calor transporte de calor corona de agujero negro temperatura electrónica movimiento térmico viento de púlsar distribución de ley de potencia ley de Curie onda de Alfvén efecto hall térmico onda de plasma molécula polar dispositivo termoeléctrico delayed oscillator theory termodinámica temperatura ultrabaja