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9 de Diciembre de 2019
Astrofísica

Una nave se zambulle en los secretos del Sol

Sorprendentes inversiones magnéticas y un viento solar inesperadamente veloz marcan los primeros hallazgos de la Sonda Solar Parker.

Imagen del Sol compuesta a partir de datos del Observatorio de la Dinámica Solar (SDO), lanzado por la NASA en 2010. [Estudio de Visualización Científica de la NASA/Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA/SDO/S. Wiessinger]

Una nave de la NASA que se está acercando gradualmente al Sol ha obtenido los mejores datos jamás recabados sobre el origen del viento solar, la corriente de partículas energéticas que emana de la estrella.

El instrumento ha detectado inesperados picos de actividad en los que dichas partículas se aceleran y cambian la dirección del campo magnético del viento solar. También ha observado que el viento gira en torno al Sol a una velocidad mayor de la que pensaban los científicos, lo que sugiere que las ideas sobre cómo se frena la rotación de las estrellas a medida que envejecen podrían ser erróneas.

Los hallazgos, descritos en cuatro artículos publicados el 4 de diciembre en Nature, podrían ayudar a predecir los momentos de mayor turbulencia del viento solar, un fenómeno que puede llegar a afectar a las comunicaciones de radio en la Tierra. Se trata de los primeros resultados de la Sonda Solar Parker, una nave lanzada en 2018 por la NASA y que hasta ahora ha completado tres órbitas alrededor del Sol.

«Estamos viendo una nueva y fabulosa astrofísica plasmas en acción y desde el principio», afirma Stuart Bale, experto de la Universidad de California en Berkeley y coautor de tres de las cuatro de las publicaciones. «Ha sido espectacular.»

Encuentros cercanos

La sonda Parker se está aproximando gradualmente al Sol a medida que orbita su alrededor. El último encuentro cercano tuvo lugar en septiembre y el próximo está previsto para enero. «Estamos observando un régimen sobre el que hasta ahora solo habíamos teorizado», indica Sarah Gibson, física solar del Centro Nacional de Investigación Atmosférica de Boulder, en Colorado. La nave está estudiando los procesos que calientan la atmósfera exterior del Sol, o corona, y aceleran el viento solar.

Aunque los científicos pueden estudiar el viento solar cuando llega a la Tierra, hacerlo es como tratar de averiguar el origen de una catarata desde la parte de abajo de la cascada, ejemplifica Bale. «Para saber cómo es la fuente hay que subir y acercarse. ¿Viene el agua de un agujero en el suelo? ¿De grietas en las rocas? ¿Hay un sistema que la rocía desde ahí arriba?»

La Sonda Solar Parker ha medido una porción del viento solar que emana de un pequeño hueco en la corona próximo al ecuador de la estrella. Hasta ahora, ninguna otra nave se había acercado tanto a uno de los puntos de origen del viento solar.

La sonda también observó que, a medida que el viento fluye hacia el espacio, algunas partes se adelantan a gran velocidad. «Pienso en ellas como en como olas descarriadas», explica Justin Kasper, investigador de la Universidad de Michigan en Ann Arbor y también coautor de varios de los trabajos. En el seno de esas olas, la velocidad del viento solar se duplicaba y el flujo era tan intenso que invertía temporalmente el campo magnético generado. La sonda atravesó más de un millar de tales picos en cada acercamiento al Sol, señala Kasper. Por ahora, los científicos ignoran qué los provoca.

Viento veloz

Otro hallazgo ha sido la rapidez con que el viento solar gira alrededor de la estrella a medida que esta gira. Los modelos sugerían una velocidad de algunos kilómetros por segundo, pero la sonda Parker ha medido velocidades de entre 35 y 50 kilómetros por segundo. «El jurado sigue definitivamente deliberando sobre la causa», añade Kasper.

El descubrimiento tiene varias implicaciones importantes. En primer lugar, conocer mejor la velocidad de rotación del viento solar podría ayudar a predecir la llegada a la Tierra de una emanación solar potencialmente peligrosa. También sugiere que el viento solar extrae del Sol más energía de lo que se pensaba, por lo que la rotación de la estrella podría estar frenándose más rápido de lo esperado. De ser el caso, los astrónomos podrían tener que revisar sus ideas sobre cómo envejecen otras estrellas en el universo.

Con todo, hasta ahora la sonda Parker solo ha estudiado una pequeña parte del Sol desde cerca, por lo que serán necesarias más observaciones para confirmar la elevada velocidad de rotación del viento solar, advierte Adam Finley, astrónomo de la Universidad de Exeter que ha modelizado tales procesos.

En todo caso, aún queda tiempo para más descubrimientos. La misión estará operativa hasta 2025, fecha para la que se habrá acercado al Sol en 24 ocasiones y a distancias hasta tres veces menores que la alcanzada ahora.

Alexandra Witze

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

Referencias: «Highly structured slow solar wind emerging from an equatorial coronal hole», S. D. Bale et al; «Near-Sun observations of an F-corona decrease and K-corona fine structure», R. A. Howard et al; «Alfvénic velocity spikes and rotational flows in the near-Sun solar wind», J. C. Kasper et al.; «Probing the energetic particle environment near the Sun», D. J. McComas et al. en Nature, 4 de diciembre de 2019.

Más información en la página web de la Sonda Solar Parker.

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