21 de Diciembre de 2021
Astronomía

Una nave espacial «toca» el Sol

La sonda solar Parker de la NASA ha penetrado en la corona solar, reuniendo datos que ayudarán a comprender mejor las estrellas.

Recreación de la sonda solar Parker, que sobrevolará el Sol 24 veces, acercándose cada vez más a su superficie. [NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins]

Una nave espacial de la NASA ha entrado en una región previamente inexplorada del sistema solar: la atmósfera exterior del Sol, o corona. El tan esperado hito, que ocurrió en abril pero no se anunció hasta el pasado 14 de diciembre, representa un gran éxito de la sonda solar Parker, una nave que se acercado más al Sol que cualquier otra misión anterior.

«Al fin hemos llegado», celebra Nicola Fox, directora de la División de Heliofísica de la NASA. «La humanidad ha tocado el Sol.»

Ella y otros miembros del equipo participaron en una rueda de prensa durante el encuentro de la Unión Geofísica Americana, celebrado recientemente en Nueva Orleans. Los hallazgos se han publicado en Physical Review Letters.

En muchos sentidos, la sonda solar Parker supone un contrapunto a las naves espaciales gemelas Voyager de la NASA. En 2012, la Voyager 1 se alejó tanto del Sol que se convirtió en la primera misión en abandonar la región del espacio dominada por el viento solar, el flujo energético de partículas provenientes del Sol.

En cambio, la sonda Parker se acerca cada vez más al corazón del sistema solar, volando en contra del viento solar y hacia la atmósfera de nuestra estrella. Desde este nuevo asiento de primera fila, los científicos pueden explorar algunas de las mayores preguntas abiertas sobre el Sol, por ejemplo cómo genera el viento solar y cómo alcanza su corona temperaturas más extremas que las de la superficie solar.

«Se trata de un gran hito», confirma Craig DeForest, físico solar del Instituto de Investigación del Suroeste que no participa en la misión. Volar hacia la corona solar aborda «una de las últimas grandes incógnitas», señala.

Hacia lo desconocido

La sonda Parker ingresó en la atmósfera del Sol el pasado 28 de abril. Los científicos de la misión tardaron varios meses en descargar y analizar los datos que recopilaron, y en asegurarse de que la nave espacial realmente había cruzado ese límite tan esperado, conocido como la superficie crítica de Alfvén.

Dicha superficie marca una interfase entre la atmósfera del Sol y una región exterior del espacio dominada por el viento solar. Los científicos llevan buscándola desde 1942, cuando el físico sueco Hannes Alfvén publicó en Nature la teoría en la que se basa esa frontera.

Pero ha habido que esperar a la sonda solar Parker para llegar allí. Desde su lanzamiento en 2018, esta nave de 1500 millones de dólares ha estado en órbita alrededor del Sol, acercándose cada vez más a su superficie en cada sobrevuelo. Un escudo térmico hecho de un compuesto de carbono protege sus instrumentos de temperaturas que acabarán elevándose a 1370 grados Celsius.

La nave cruzó el límite de Alfvén cuando estaba a unos 14 millones de kilómetros (algo menos de 20 radios solares) de la superficie del Sol. Allí es aproximadamente donde los miembros del equipo esperaban encontrar la interfase, subraya Nour Raouafi, científico del proyecto de la misión en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.

Algunos investigadores habían especulado con que el límite sería bastante «difuso», pero en cambio resultó bastante nítido. La nave espacial permaneció en la corona durante casi cinco horas y luego volvió a salir, y podría haber penetrado brevemente en ella hasta dos veces más. En el interior de la corona disminuyeron la velocidad del viento solar y la densidad del plasma, una señal de que la nave había atravesado el límite. «Estamos aprendiendo cosas nuevas que antes no estaban a nuestro alcance», comenta Raouafi.

Serpentinas y recodos

Mientras cruzaba la superficie crítica de Alfvén, la sonda Parker atravesó una especie de «serpentina» de material eléctricamente cargado, en cuyo interior las condiciones eran más tranquilas que en el turbulento entorno exterior. Mientras se hallaba en la corona, la nave espacial también estudió unos inusuales recodos (switchbacks)en el campo magnético del viento solar. Los científicos ya sabían de su existencia, pero los datos de la sonda solar Parker les han permitido rastrear su origen hasta la superficie solar.

Saber cómo se forman tales elementos en el Sol y cómo influyen en el viento solar y otras erupciones de partículas cargadas nos ayudará a prepararnos mejor de cara a perturbaciones relacionadas con la meteorología espacial, como las tormentas solares capaces de interrumpir las comunicaciones por satélite. Los hallazgos también ayudarán a comprender mejor las fuerzas que impulsan otras estrellas, según Kelly Korreck, física solar de la NASA.

El objetivo último de la sonda solar Parker es realizar 24 sobrevuelos cercanos al Sol. Cruzó la superficie crítica de Alfvén en el octavo de esos sobrevuelos, y podría haberlo hecho de nuevo durante su noveno paso en noviembre, aunque aún no se han acabado de descargar y analizar los datos correspondientes a esa maniobra.

El máximo acercamiento de la nave está previsto para 2025, momento en el que llegará a una distancia de tan solo 6,2 millones de kilómetros de la superficie solar, bastante dentro de la órbita de Mercurio. Cada visita continuará revelando nueva información sobre los procesos que ocurren en la corona, apunta Justin Kasper, subdirector de tecnología de la compañía BWX Technologies y físico solar que trabaja en la sonda Parker.

«Estar tan cerca del Sol nos permite establecer conexiones nuevas y realmente interesantes que no podríamos hacer a distancia», concluye.

Alexandra Witze/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Research Group.

Referencia: «Parker Solar Probe enters the magnetically dominated solar corona», J. C. Kasper et al. en Physical Review Letters, vol. 127, art. 255101, 14 de diciembre 2021.

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