Ondas estacionarias en la cromosfera: cómo una poro solar se convierte en resonador

Original: "Detection of resonant nodes in a pore chromosphere"
· T. Felipe, H. Kumar, E. G. Broock
arXiv:2609.08293v1 · 2026-09-08 · CC BY 4.0 · 3 min
Por primera vez se detectan directamente los nodos resonantes de ondas magnetoacústicas estacionarias en la cromosfera de un poro solar.

Imagina una cuerda de guitarra sujeta entre dos puentes. Si la pulsas, se forma una onda estacionaria: algunos puntos de la cuerda vibran con amplitud, mientras que otros, los nodos, permanecen casi inmóviles. Algo parecido ocurre en la cromosfera, la capa de la atmósfera solar situada entre la fotosfera y la corona. Solo que aquí los puentes son los bruscos cambios de temperatura que reflejan las ondas de vuelta.

La cromosfera es la capa de la atmósfera solar entre la fotosfera (la superficie visible) y la corona (la envoltura exterior tenue).

En los poros, pequeñas manchas oscuras con un intenso campo magnético, se propagan ondas magnetoacústicas lentas a lo largo de las líneas de campo. Si quedan atrapadas en una cavidad resonante, deberían formar ondas estacionarias con rasgos característicos: en los nodos la amplitud de las oscilaciones es mínima y la fase cambia bruscamente en 180°. Y esos nodos son precisamente los que un grupo de astrónomos ha logrado captar por primera vez.

Observaron un poro en la región activa NOAA 12848 el 21 de julio de 2021 con el Telescopio Solar Sueco. El espectropolarímetro CRISP escaneó la línea de hidrógeno Hα en 17 longitudes de onda, lo que permitió reconstruir las oscilaciones de temperatura y velocidad a distintas alturas de la cromosfera. Luego, mediante análisis de ondículas, aislaron oscilaciones con una frecuencia de 6,1 mHz (periodo de unos 164 segundos) y midieron la diferencia de fase entre las señales de distintas alturas.

El resultado fue nítido: a una altura correspondiente a un desplazamiento de unos 0,30 Å desde el centro de la línea Hα, la fase de la temperatura cambiaba bruscamente en 180° y su potencia caía de forma pronunciada. Ese es el nodo resonante. La altura del nodo variaba en el espacio y el tiempo: en el centro del poro se elevaba hasta 0,2 Å, mientras que en los bordes descendía hasta 0,4 Å. Fuera del poro, a menudo los nodos no se identificaban, lo que indica un predominio de ondas viajeras.

Un poro es una pequeña mancha oscura en el Sol con un intenso campo magnético que suprime la convección y enfría la superficie.

Se observa una mezcla de ondas estacionarias y progresivas, lo que concuerda con el modelo de un resonador con fugas: parte de la energía se escapa hacia la corona. Este hallazgo proporciona por primera vez una prueba observacional directa de la existencia de una cavidad resonante en la cromosfera de un poro. Antes solo se intuía por indicios indirectos, pero ahora se han capturado los propios nodos, un marcador inequívoco de ondas estacionarias.

También tiene utilidad práctica: a partir de la posición del nodo se puede estimar la altura de la capa reflectante y la velocidad del sonido en las regiones activas. Es una nueva herramienta para la sismología de la cromosfera, que antes solo existía en teoría. Si se logran medir nodos en varias frecuencias, se podrá construir un diagrama de dispersión y refinar el perfil de temperatura. Así, un poro solar, como una cuerda de guitarra, revelará su estructura interna a través de sus oscilaciones.

La altura del nodo resonante en la cromosfera de la poro cambia con el tiempo: en 35 minutos de observaciones, el nodo se desplazó unos 0.3 Å, lo que corresponde a cientos de kilómetros. Es comparable con la altitud de la órbita de la Estación Espacial Internacional.

h = \frac{n}{2} \frac{c_S}{\nu}
h es la distancia desde la capa reflectante hasta el nodo, n es el número de orden del nodo, c_S es la velocidad del sonido y ν es la frecuencia de la onda