La sonda de la NASA que está desentrañando los misterios del Sol
Miércoles 18 de
Diciembre 2019
Desde que fue lanzada el año pasado, la sonda solar Parker de la NASA ha hecho tres recorridos hacia el Sol a la velocidad más alta que jamás haya alcanzado un vehículo construido por los seres humanos.
Los científicos han divulgado el primer lote de hallazgos, en los cuales han revelado que la dinámica de nuestra estrella es incluso más extraña de lo que habíamos imaginado.
Cuatro artículos publicados en la revista Nature describen lo que observó la nave espacial durante sus dos primeros vuelos de reconocimiento, cuando pasó a unos 24 millones de kilómetros de la superficie del Sol, más o menos la mitad de la distancia que hay entre Mercurio y el Sol.
“Toda esta nueva información sobre el funcionamiento de nuestra estrella nos ayudará a comprender cómo es que el Sol produce cambios en el entorno espacial de todo el sistema solar”, comentó Nicola Fox, directora de la división de heliofísica de la NASA, durante una conferencia de prensa telefónica.
La información podría ayudar a los científicos a desarrollar mecanismos para proporcionar una advertencia por adelantado sobre las tormentas solares que podrían derribar satélites y redes eléctricas o poner en peligro la salud de los astronautas en órbita.
Una burbuja ardiente
En esencia, el Sol es una gran bola de hidrógeno y helio y, a pesar de ser algo que vemos todos los días, sigue siendo una bola compleja y misteriosa.
Uno de los misterios que los científicos han explorado durante décadas es ¿por qué la atmósfera solar es supercaliente?
La superficie del Sol -el disco amarillo que vemos en el cielo- alrededor de 5500 grados Celsius. Es calientito, pero fresco en comparación con lo que se encuentra encima, en la delgada atmósfera conocida como la corona.
Ahí, las temperaturas se disparan 300 veces o más, a millones de grados. La corona también acelera el viento solar: el flujo de partículas que sale del Sol a millones de kilómetros por hora.
Justin C. Kasper, profesor de ciencias espaciales e ingeniería de la Universidad de Míchigan y el principal investigador de uno de los cuatro instrumentos con los cuales cuenta la sonda solar, mencionó que los científicos habían tenido una corazonada de que la vibración de los campos magnéticos del Sol -como sucede al tocar la cuerda de una guitarra- era crucial para calentar la corona. Por lo tanto, sintieron curiosidad sobre la apariencia de las vibraciones al estar más cerca del Sol.
Como se esperaba, las vibraciones se hicieron cada vez más fuertes. Sin embargo, el instrumento también captó otras ondas poderosas. “Como si fueran olas gigantes en el océano”, mencionó Kasper.
Cuando una de las grandes ondas sacudía la nave espacial, en segundos, la velocidad del viento solar aumentaba a unos 482.000 kilómetros por hora. Cada onda duraba segundos o minutos. “Así de rápido, en segundos, nos pasaba por encima y después había viento solar normal”, agregó Kasper.
Donde sopla el viento
Con la observación más cercana del Sol, los científicos también tienen una mejor idea de dónde se origina el viento solar.
Hasta la fecha, la mayoría de las mediciones del viento solar se han tomado en la vecindad de la Tierra, a más de 140 millones de kilómetros del Sol.
Stuart Bale, un físico de la Universidad de California, campus Berkeley, quien utiliza un instrumento que mide los campos eléctricos y magnéticos del viento solar, señaló que estudiar los vientos solares desde la Tierra era como observar una cascada desde la mitad de la caída de agua.
“El agua siempre nos supera”, comentó. “Es muy turbulenta, caótica, sin estructura. Y queremos saber cuál es el origen de la cascada, qué hay hasta arriba. ¿Es un iceberg que se derrite? ¿Es un sistema de aspersión? ¿Un lago?”.
Para cuando el viento solar llega a la Tierra, las pistas sobre su origen ya se han mezclado y es difícil discernir.
“Queremos conocer el origen del agua, qué hay hasta arriba”, dijo Bale.
Según Bale, los datos de la sonda solar Parker mostraron que el denominado “viento solar lento”, el cual se mueve a velocidades relativamente lentas de 1,6 millones de kilómetros por hora, surge de unos lugares conocidos como “hoyos coronales” -sitios asociados con manchas solares y donde el hidrógeno y el helio son más fríos y menos densos- que se encuentran cerca del ecuador del Sol (se sabía que los vientos solares más veloces que viajan a más de 1,6 millones de kilómetros por hora se originan en los hoyos coronales cercanos a los polos).
Polvo de estrellas
La nave espacial también ha armado un retrato de la nube de polvo que rodea al Sol y la corona: pedazos de cometas y asteroides que han pasado por ahí. El polvo era más delgado mientras más cerca se estaba del Sol, esto satisfizo las expectativas de una zona libre de polvo alrededor de la estrella, sobre la cual se ha teorizado desde hace tiempo.
A medida que la sonda solar Parker se acerque más -una serie de vuelos de reconocimiento por Venus en los próximos años la pondrán en una trayectoria que la llevará a unos 6,4 millones de kilómetros del Sol-, se podrá confirmar esa observación y revelar nuevos misterios.
“Es un poco apresurado decir que estos descubrimientos en realidad anularán los modelos existentes”, mencionó en un correo electrónico Daniel Verscharen, un científico espacial de la University College de Londres, quien escribió un comentario que acompañó los artículos en Nature. “En definitiva muestran que pasan muchas cosas cerca del Sol y que por supuesto vale la pena ir allá para explorar más”.
Cuatro artículos publicados en la revista Nature describen lo que observó la nave espacial durante sus dos primeros vuelos de reconocimiento, cuando pasó a unos 24 millones de kilómetros de la superficie del Sol, más o menos la mitad de la distancia que hay entre Mercurio y el Sol.
“Toda esta nueva información sobre el funcionamiento de nuestra estrella nos ayudará a comprender cómo es que el Sol produce cambios en el entorno espacial de todo el sistema solar”, comentó Nicola Fox, directora de la división de heliofísica de la NASA, durante una conferencia de prensa telefónica.
La información podría ayudar a los científicos a desarrollar mecanismos para proporcionar una advertencia por adelantado sobre las tormentas solares que podrían derribar satélites y redes eléctricas o poner en peligro la salud de los astronautas en órbita.
Una burbuja ardiente
En esencia, el Sol es una gran bola de hidrógeno y helio y, a pesar de ser algo que vemos todos los días, sigue siendo una bola compleja y misteriosa.
Uno de los misterios que los científicos han explorado durante décadas es ¿por qué la atmósfera solar es supercaliente?
La superficie del Sol -el disco amarillo que vemos en el cielo- alrededor de 5500 grados Celsius. Es calientito, pero fresco en comparación con lo que se encuentra encima, en la delgada atmósfera conocida como la corona.
Ahí, las temperaturas se disparan 300 veces o más, a millones de grados. La corona también acelera el viento solar: el flujo de partículas que sale del Sol a millones de kilómetros por hora.
Justin C. Kasper, profesor de ciencias espaciales e ingeniería de la Universidad de Míchigan y el principal investigador de uno de los cuatro instrumentos con los cuales cuenta la sonda solar, mencionó que los científicos habían tenido una corazonada de que la vibración de los campos magnéticos del Sol -como sucede al tocar la cuerda de una guitarra- era crucial para calentar la corona. Por lo tanto, sintieron curiosidad sobre la apariencia de las vibraciones al estar más cerca del Sol.
Como se esperaba, las vibraciones se hicieron cada vez más fuertes. Sin embargo, el instrumento también captó otras ondas poderosas. “Como si fueran olas gigantes en el océano”, mencionó Kasper.
Cuando una de las grandes ondas sacudía la nave espacial, en segundos, la velocidad del viento solar aumentaba a unos 482.000 kilómetros por hora. Cada onda duraba segundos o minutos. “Así de rápido, en segundos, nos pasaba por encima y después había viento solar normal”, agregó Kasper.
Donde sopla el viento
Con la observación más cercana del Sol, los científicos también tienen una mejor idea de dónde se origina el viento solar.
Hasta la fecha, la mayoría de las mediciones del viento solar se han tomado en la vecindad de la Tierra, a más de 140 millones de kilómetros del Sol.
Stuart Bale, un físico de la Universidad de California, campus Berkeley, quien utiliza un instrumento que mide los campos eléctricos y magnéticos del viento solar, señaló que estudiar los vientos solares desde la Tierra era como observar una cascada desde la mitad de la caída de agua.
“El agua siempre nos supera”, comentó. “Es muy turbulenta, caótica, sin estructura. Y queremos saber cuál es el origen de la cascada, qué hay hasta arriba. ¿Es un iceberg que se derrite? ¿Es un sistema de aspersión? ¿Un lago?”.
Para cuando el viento solar llega a la Tierra, las pistas sobre su origen ya se han mezclado y es difícil discernir.
“Queremos conocer el origen del agua, qué hay hasta arriba”, dijo Bale.
Según Bale, los datos de la sonda solar Parker mostraron que el denominado “viento solar lento”, el cual se mueve a velocidades relativamente lentas de 1,6 millones de kilómetros por hora, surge de unos lugares conocidos como “hoyos coronales” -sitios asociados con manchas solares y donde el hidrógeno y el helio son más fríos y menos densos- que se encuentran cerca del ecuador del Sol (se sabía que los vientos solares más veloces que viajan a más de 1,6 millones de kilómetros por hora se originan en los hoyos coronales cercanos a los polos).
Polvo de estrellas
La nave espacial también ha armado un retrato de la nube de polvo que rodea al Sol y la corona: pedazos de cometas y asteroides que han pasado por ahí. El polvo era más delgado mientras más cerca se estaba del Sol, esto satisfizo las expectativas de una zona libre de polvo alrededor de la estrella, sobre la cual se ha teorizado desde hace tiempo.
A medida que la sonda solar Parker se acerque más -una serie de vuelos de reconocimiento por Venus en los próximos años la pondrán en una trayectoria que la llevará a unos 6,4 millones de kilómetros del Sol-, se podrá confirmar esa observación y revelar nuevos misterios.
“Es un poco apresurado decir que estos descubrimientos en realidad anularán los modelos existentes”, mencionó en un correo electrónico Daniel Verscharen, un científico espacial de la University College de Londres, quien escribió un comentario que acompañó los artículos en Nature. “En definitiva muestran que pasan muchas cosas cerca del Sol y que por supuesto vale la pena ir allá para explorar más”.
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