Una protuberancia solar vista al trasluz exprés
Sobre el borde del disco solar cuelga una nube de gas caliente y tenue: una protuberancia. Puede permanecer allí durante semanas y, de repente, desprenderse y salir disparada hacia el espacio. El 15 de abril de 2023, el instrumento SPICE de la sonda Solar Orbiter observó por primera vez una nube de este tipo con gran detalle en luz ultravioleta.
El espectrómetro SPICE descompone la luz de la protuberancia en colores, igual que un prisma descompone un rayo de luz blanca en un arcoíris. En ese espectro se ven líneas brillantes de hidrógeno: Lyman-beta y Lyman-gamma. Por su brillo y su anchura se puede deducir qué ocurre dentro de la nube: cuán densa, caliente y transparente es.
Resulta que, justo antes de desprenderse, la protuberancia comienza a "respirar": la densidad y la temperatura en sus distintas partes cambian de manera desigual. Unas zonas se vuelven más brillantes, otras se atenúan. Es como cuando antes de una tormenta el viento se intensifica y luego amaina, pero a una escala de cientos de miles de kilómetros.
En paralelo, el telescopio terrestre GONG filmaba la misma nube en la luz roja del hidrógeno (la línea H-alfa). Comparando dos imágenes tomadas con una diferencia de tiempo, los científicos calcularon que la protuberancia ascendía a una velocidad de unos 30 kilómetros por segundo. Es como ir de Madrid a Barcelona en menos de un minuto.
Estas mediciones no solo importan a los astrónomos. Cuando una protuberancia se desprende, se convierte en una eyección de masa coronal: una nube de partículas cargadas que viaja hacia la Tierra y puede provocar tormentas magnéticas. Cuanto antes detectemos los primeros signos del desprendimiento, más preciso será el pronóstico del clima espacial.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.13990
The first dedicated observation of an off-limb prominence by the Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) instrument on board Solar Orbiter took place on April 15, 2023. Our aim is to provide an overview of the potentiality of the diagnostics using these data. We show that we can derive the changes in the physical parameters of the pre-eruptive and eruptive prominence using the Lyman lines. We investigate the integrated intensity and line widths of the Lyman $$\beta$$ and Lyman $$\gamma$$ lines, finding variations between the prominence, disk, and coronal regions. The results reflect dynamic changes in density, temperature, and optical thickness. We analyze the spatial and temporal evolution of the Lyman $$\beta$$ and Lyman $$\gamma$$ line profiles. Using a simple geometric model, we obtain the radial velocity of this prominence at the early phase of its eruption with GONG H$$\alpha$$ images. This offers a way of calculating the radial velocity of an eruptive filament from a pair of 2D images. The result helps us understand the potential Doppler effect in line profiles. Overall, the spectral profiles indicate that the eruption enhances spatial and temporal variations in line intensity, reflecting dynamic changes in plasma conditions within the prominence. These findings highlight the diagnostic potential of SPICE observations, and future Non-LTE radiative transfer modeling will help to further constrain prominence plasma parameters.
Las líneas de Lyman deben su nombre al físico estadounidense Theodore Lyman, quien las descubrió en 1906. Se producen cuando un electrón del átomo de hidrógeno salta desde la primera órbita a una más alta y viceversa.
En la película "Señales" (2009), una potente llamarada solar destruye la vida en la Tierra. Las protuberancias son precursoras de estas llamaradas, y su estudio ayuda a comprender cuán real es esa amenaza.