La sonda Parker ‘cuenta’ lo que ha visto al adentrarse en el Sol

Agencias
04/12/201917:29:03

Cuatro estudios detallan los primeros resultados de la nave Parker: ha estudiado los anillos de polvo alrededor del Sol, el origen del viento solar o el campo magnético

Desde el origen de los tiempos, el hombre ha vivido con fascinación los eclipses solares. Este fenómeno de alineación entre el Sol, la Luna que lo oculta a nuestros ojos y la Tierra es de mucho interés para los científicos, que sólo en ese momento pueden observar ciertos fenómenos que ocurren en nuestra estrella.

Pero la NASA ya no sólo mira al Sol desde tierra o desde satélites algo más cercanos. Desde el 12 de agosto de 2018, tiene un infiltrado solar, la sonda Parker, que en estos momentos se encuentra a tan sólo 24 millones de kilómetros del Sol (35 radios solares), una distancia nunca antes alcanzada por una misión espacial. Los misterios que desvela se han hecho públicos este miércoles, en cuatro artículos simultáneos de la revista Nature.

Una misteriosa zona libre de polvo

Alrededor del Sol hay múltiples anillos de polvo. Están en las órbitas de los planetas, como la Tierra, Venus o Mercurio. Son los vestigios de la formación del Sistema Solar, restos de cometas y escombros de las colisiones de asteroides. Los científicos los estudian para saber su composición y cómo se mueven en el espacio. Con ello intentan entender el origen de los planetas.

El anillo de polvo en la órbita de Mercurio fue descubierto por casualidad el año pasado por los investigadores del Laboratorio de Investigación Naval de EEUU en Washington Guillermo Stenborg y Russell Howard. No buscaban el anillo en sí, sino todo lo contrario, una enigmática zona libre de polvo muy cerca del Sol de la que se habla desde hace décadas pero que nunca se ha visto.

Se cree que las altas temperaturas del Sol transforman en gas cualquier partícula de polvo muy próxima, dejando una discontinuidad de residuos llamada DFZ (siglas en inglés de Dust Free Zone). Como dar con esta región sin partículas sólidas es complicado si se mira desde la Tierra, Howard y sus colegas idearon una técnica y diseñaron un instrumento que se ha instalado a bordo de la sonda Parker para poder verla. Es la cámara Widefield Imager for Solar Probe (WISPR) que muestra ahora, por primera vez, los primeros signos de la existencia de la zona libre de polvo alrededor del Sol.

Lo que “WISPR ve, es una disminución muy suave en el perfil de intensidad” de luz reflejada por las partículas, “lo que indica que no se produce una desaparición repentina del polvo”, ha afirmado a EL MUNDO Russell Howard, autor principal del hallazgo publicado este miércoles en la revista Nature. Son datos preliminares en los que se constata una disminución en la intensidad de luz de la F-corona solar en comparación con lo que se ve -de nuevo- más allá” de esta zona oscura, ha explicado Howard.

“De descubrirse que existe la zona libre de polvo, se confirmará una predicción hecha hace 90 años. Estas observaciones ayudarán a mejorar las teorías relacionadas con la forma en que el polvo pasa de ser una partícula sólida a un gas. Se desconoce la composición del polvo y se desconoce si hay más de un tipo”, ha añadido.

Anillos de polvo alrededor del Sol.NASA

El investigador espera a que la sonda Parker se acerque más al Sol para obtener datos definitivos de la zona libre de polvo. El 26 de diciembre, Parker ya volará cerca de Venus. A finales de enero de 2020, el satélite estará a tan sólo 28 radios solares de nuestro astro, con un alcance de visión de 8 radios solares. “Creemos que a esa distancia veremos la zona libre de polvo, a menos que ocurra algo nuevo”, ha adelantado Howard.

El trabajo de Russell Howard y sus colegas, además, describe erupciones muy pequeñas de plasma expulsadas por el sol y que observan con dos formas, las denominadas cuerdas de flujo magnético (ya evidenciadas antes) y las islas magnéticas “predichas, pero aún no observadas” hasta ahora, como escriben en su estudio.

El origen del viento lento solar

La atmósfera del Sol, la capa más externa de nuestra estrella, que se llama corona y que puede verse durante un eclipse total, se mueve y aleja de la estrella. Este movimiento se le llama viento solar y se debe al campo magnético. Básicamente puede ser de dos tipos: rápido (más de 500 kilómetros por segundo) y lento (menos de 500 kilómetros por segundo). El rápido ya ha sido documentado en otras misiones, mientras que el lento es el gran desconocido.

Un equipo de investigación liderado por Stuart Bale en la Universidad de California, Berkeley ha estudiado este viento lento a 35 radios solares gracias a la sonda Parker. Sus resultados [https://www.nature.com/articles/s41586-019-1818-7] también se han publicado este miércoles en la revista Nature.

Recreación artística de la sonda Parker

Dónde se origina el viento solar lento es una pregunta abierta. Hay varias teorías. Nuestras mediciones muestran muy claramente que el viento solar lento puede emerger de pequeños agujeros coronales ecuatoriales”, ha confirmado a este periódico Stuart Bale.

Bale explica que El viento solar de alta velocidad surge en los polos, en las profundidades de estos agujeros cuando el Sol está más activo. Sin embargo, sus datos revelan que el origen del viento lento solar está en los agujeros de la corona que se encuentran cerca del ecuador. Los agujeros de la corona son zonas que no emiten mucha radiación y que aparecen oscuras cuando se observan con rayos X.

El articulo de Bale presenta una visión detallada y directa del campo magnético a distancias muy próximas del Sol proporcionando “resultados sin precedentes”, ha destacado el astrofísico del Instituto de Astrofísica de Canarias Fernando Moreno Insertis.

Moreno Insertis, que no ha participado en este estudio ha subrayado la fuerte estructuración del campo magnético medido a esa distancia y sus frecuentes inversiones de polaridad. Su estudio permite localizar directamente e in situ, “la fuente del viento solar que está pasando en ese momento por los detectores a bordo de la nave”, ha dicho.

Más calor a mayor distancia

Bale y sus colegas han confirmado, además, la presencia de emisiones de plasma en la atmósfera que producen perturbaciones a modo de microinestabilidades y que juegan estas juegan, a su vez, un importante papel en el calentamiento del plasma.

Es el comienzo del conocimiento humano sobre la aceleración del viento solar y el calentamiento de la corona, dos fenómenos íntimamente ligados. Esto ha sido una incógnita hasta ahora. Es un fenómeno parecido al de estar sentado junto a un fuego, alejarse diez metros y notar mucho más calor que a un metro. Es algo intrigante, curioso y sorprendente”, ha comentado Javier Rodríguez-Pacheco, científico de la Universidad de Alcalá que no ha participado en esta investigación.

Rodríguez-Pacheco pertenece a la misión Solar Orbiter, que dará apoyo a la sonda Parker próximamente. El lanzamiento se producirá en Florida en febrero. Esta nueva misión no se va acercar tanto al sol, estará junto a la órbita de Mercurio, pero contará con una instrumentación más completa. Llevará instrumentos para detectar el ambiente que rodea a la nave y telescopios.

“Parker es ciega, no tiene esos telescopios y Solar Orbiter va a servir para darle ojos a Parker. Podremos también correlacionar los datos que toma Parker in situ en un determinado lugar cercano al Sol con las medidas de Solar Orbiter más atrás. Esto se hará junto con observaciones de naves que están cercanas a la Tierra, por lo que tendremos una imagen de la interacción del Sol con la Tierra que nunca habíamos logrado”, ha aseverado Rodríguez-Pacheco.

En otro de los nuevos artículos, Justin Kasper (investigador de la Universidad de Michigan) y sus colegas miden y modelan los campos magnéticos que aumentan la velocidad del viento solar. Los describen como curvas en forma de S que se forman en las líneas de los campos magnéticos que provienen del Sol.

“Uno de los resultados más relevantes ha sido el haber detectado que tales ondas magnéticas producen picos de velocidad en el plasma con una duración de varios minutos y velocidades de hasta 50 kilómetros por segundo. Tales movimientos del plasma solar cuestionan los modelos dinámicos actuales de la corona solar y demuestran, una vez más, que la física del Sol es fascinante”, ha comentado a este medio Javier Trujillo Bueno, investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Canarias y que no ha tomado parte en esta investigación.

Por otro lado, David McComas (de la Universidad de Princeton) y sus colaboradores han estudiado erupciones de radiación o de plasma que aceleran iones y electrones en la corona. Los autores identifican en el último trabajo de la revista Nature partículas rápidas y lentas que llegan a la sonda con una longitud de ruta es más larga de lo esperado, lo que sugiere que el campo magnético tiene una geometría más complicada de lo que se suponía. El hallazgo podría corroborar las curvas del campo magnético en forma de S que describe Parker.

Con información de El Mundo