Heliosismología

Imagen generada por ordenador mostrando las oscilaciones acústicas de un modo-p del Sol tanto en su interior como en la superficie. Este modo viene caracterizado por los números l=20, m=16 y n=14.

La heliosismología es el estudio de las oscilaciones que se producen en la superficie del Sol o de cualquier estrella en general. Se trata de ondas de presión generadas por la turbulencia de la superficie solar y amplificadas por medio de interferencias constructivas. Las oscilaciones solares pueden estudiarse por medio del efecto Doppler de las líneas de emisión de la fotosfera solar. Los cambios en la propagación de estas ondas de presión permiten revelar información sobre la estructura de densidad del interior solar. Dada la geometría esférica del Sol los modos de vibración solares pueden expresarse matemáticamente por medio de armónicos esféricos.

El nombre de esta disciplina deriva del estudio similar que se puede hacer de la estructura terrestre interna por medio de ondas de presión producidas en los sismos.

Tipos de oscilaciones solares

Espectro solar de baja resolución obtenido por el instrumento GOLF entre 19 de Febrero y el 25 de marzo de 1996. El eje horizontal representa la frecuendia en mHz y el vertical la densidad de poténcia. Los "5 minutos de oscilación" son la serie de líneas de modo p a la derecha entre los 2 y los 7 megahercios aproximadamente.

Los modos de oscilación de una estrella se dividen en tres categorías principales: modos acústicos, de gravedad y modos de ondas de gravedad superficiales.

• Modos p. Ondas acústicas en los que la presión actúa como fuerza restauradora, de aquí el nombre "p". Su dinámica está determinada por la variación en profundidad de la velocidad del sonido en el interior de la estrella. En el Sol las oscilaciones de los modos p tienen frecuencias características mayores de 1 mHz y son especialmente intensas en el rango de los 2-4 mHz lo que se corresponde con las "oscilaciones solares de 5 minutos" (frecuencia 3.33 mHz).
• Modos g. Ondas de gravedad en los que la densidad varía con la gravedad actuando como fuerza restauradora, de aquí el nombre "g". Los modos de vibración g están caracterizados por bajas frecuencias (0.4 mHz). Estos modos de oscilación están confinados al interior solar por lo que son prácticamente inobservables.
• Modos f. Ondas superficiales de gravedad. Similares a los anteriores pero cerca de la superficie solar.

Enlaces externos

• Heliosismología: Una descripción general.
• SOHO y su contribución a la física del Sol V. Domingo Codoñer, Boletín Sociedad Española de Astronomía, 6, 2001.