La sonda Parker revela cambios en la corona del sol que pueden acelerar las partículas del viento solar
Hace un año, la sonda solar Parker de la NASA voló más cerca del sol que cualquier satélite en la historia, recogiendo un espectacular tesoro de datos desde el borde de la corona de un millón de grados del sol. Esos datos han permitido ahora a los físicos solares mapear la fuente de un componente principal del viento solar que continuamente salpica la atmósfera de la Tierra, al tiempo que revela extrañas inversiones de campos magnéticos que podrían estar acelerando estas partículas hacia nuestro planeta, que publican en la revista 'Nature'.
Estas partículas aceleradas interactúan con el campo magnético de la Tierra, generando las coloridas luces del norte y del sur. Pero también tienen el potencial de dañar la red eléctrica y las redes de telecomunicaciones en la superficie de la Tierra, amenazar los satélites en órbita y quizás poner en peligro a los astronautas en el espacio.
Cuanto más comprendan los físicos solares sobre el entorno magnético del sol y cómo arroja las partículas del viento solar hacia los planetas, mejor podrán predecir eventos y prevenir daños.
"Hubo un gran evento de clima espacial en 1859 que destruyó las redes de telégrafos en la Tierra y uno en 1972 que activó las minas navales en Vietnam del Norte, solo por las corrientes eléctricas generadas por la tormenta solar", recuerda Stuart Bale, profesor de Física de la Universidad de California y autor principal de un artículo sobre los nuevos resultados del experimento FIELDS de la sonda.
"Somos una sociedad mucho más tecnológica que en 1972, las redes de comunicaciones y la red eléctrica en la Tierra son extraordinariamente complejas, por lo que las grandes perturbaciones del sol son potencialmente muy serias --prosigue--. Si pudiéramos predecir el clima espacial, podría apagar o aislar partes de la red eléctrica, o apagar sistemas satelitales que podrían ser vulnerables".
Uno de los objetivos principales de la sonda solar Parker es descubrir la fuente del viento solar "lento" y cómo se acelera en la atmósfera caliente del sol: la corona solar de 1 millón de grados. El viento solar consiste en partículas cargadas, principalmente protones y núcleos de helio, que viajan a lo largo de las líneas del campo magnético del sol.
Se sabe que el llamado viento solar "rápido", con una velocidad de entre 500 y 1.000 kilómetros por segundo, proviene de grandes agujeros en la corona solar en los polos norte y sur del sol. Pero el origen del viento solar "lento", que es más denso pero aproximadamente la mitad de la velocidad del viento solar "rápido", se entiende menos.
Los datos del primer encuentro cercano de la sonda (la sonda ha tenido otros dos encuentros durante el acercamiento más cercano, o perihelio, de su órbita alrededor del sol) revela una gran cantidad de física nueva. "Los primeros tres encuentros de la sonda solar que hemos tenido hasta ahora han sido espectaculares", admite Bale, el investigador principal de FIELDS.
"Podemos ver la estructura magnética de la corona, que nos dice que el viento solar está emergiendo de pequeños agujeros coronales; vemos actividad impulsiva, grandes chorros o retrocesos que creemos que están relacionados con el origen del viento solar; vemos inestabilidad (el gas en sí mismo es inestable y genera olas), y también nos sorprende la ferocidad del ambiente de polvo en la heliosfera interna", añade.
Durante cada encuentro cercano, la sonda se estacionó durante una semana por encima de un agujero de la corona que transmitía partículas de viento solar a lo largo de las líneas de campo magnético más allá de la sonda, dando a los instrumentos a bordo de la sonda una vista sin precedentes de lo que estaba sucediendo en la superficie solar debajo.
Gracias al mapeo ultravioleta extremo del sol por otras naves espaciales, como STEREO, Bale y sus colegas pudieron rastrear el viento y los campos magnéticos hasta una fuente, los agujeros coronales, que sugiere fuertemente que estos agujeros son la fuente del viento solar lento. Los agujeros coronales, que están relacionados con las manchas solares, son áreas más frías y menos densas que la corona circundante.
Lo inesperado fue una serie de giros en el campo magnético mientras pasaba por la nave espacial. Durante estos períodos, el campo magnético se revirtió repentinamente 180 grados y luego, segundos a horas después, retrocedió. "Estas interrupciones probablemente estén asociadas con algún tipo de chorros de plasma --apunta Bale--. Mi sensación es que estas interrupciones o chorros son fundamentales para el problema del calentamiento solar del viento".
Otra sorpresa fue el polvo que salpicaba la nave espacial repetidamente durante cada sobrevuelo en el perihelio, el punto en la órbita donde la nave espacial estaba más cerca del sol. Probablemente más pequeño que un micrón, que es una milésima de milímetro, las partículas de polvo son probablemente restos de asteroides o cometas que se derritieron cerca del sol y dejaron su polvo atrapado. Ese polvo ahora está orbitando al sol, y Bale sospecha que gran parte de él, al golpear la nave espacial, es expulsado hacia afuera por una ligera presión y destinado a escapar por completo del sistema solar.
Bale añade que estudiar el viento solar de la Tierra es como estudiar la fuente de una cascada cerca del fondo, donde la turbulencia oscurece lo que sucede en la parte superior.
"Ahora, con la sonda solar Parker, nos estamos acercando cada vez más a la cima de la cascada, y podemos ver que hay una estructura subyacente --destaca--. En la fuente, lo que vemos es algo que es coherente con chorros impulsivos. Tienes un pequeño agujero, un agujero coronal, y el viento solar sale por ahí en un flujo suave. Pero entonces, además de eso, hay chorros. Cuando llega a la Tierra está todo mezclado".