Solar Orbiter desvela el misterio del origen del viento solar 'lento'

 

Ilustración de la nave Solar Orbiter 

Datos recopilados durante el primer viaje cercano al sol de la nave espacial Solar Orbiter han permitido la identificación de los misteriosos orígenes del viento solar 'lento'.

El viento solar, que puede viajar a cientos de kilómetros por segundo, describe la salida continua de partículas de plasma cargadas desde el sol hacia el espacio; el viento que viaja a más de 500 km por segundo se conoce como "rápido" y menos de 500 km por segundo se describe como "lento".

Cuando este viento golpea la atmósfera de la Tierra, puede dar lugar a la impresionante aurora que conocemos como aurora boreal. Pero cuando se liberan grandes cantidades de plasma, en forma de eyección de masa coronal, también puede ser peligroso y causar daños importantes a los satélites y los sistemas de comunicaciones.

A pesar de décadas de observaciones, las fuentes y los mecanismos que liberan, aceleran y transportan el plasma del viento solar lejos del sol y hacia nuestro sistema solar no se comprenden bien, en particular el lento viento solar.

En 2020, la Agencia Espacial Europea (ESA), con el apoyo de la NASA, lanzó la misión Solar Orbiter. Además de capturar las imágenes más cercanas y detalladas del Sol jamás tomadas, uno de los principales objetivos de la misión es medir y vincular el viento solar con su área de origen en la superficie del Sol.

Descrito como "el laboratorio científico más complejo jamás enviado al Sol", hay diez instrumentos científicos diferentes a bordo del Solar Orbiter: algunos in situ para recolectar y analizar muestras del viento solar a medida que pasa por la nave espacial, y otros de detección remota. instrumentos diseñados para capturar imágenes de alta calidad de la actividad en la superficie del sol.

Combinando datos fotográficos e instrumentales, los científicos han podido por primera vez identificar más claramente dónde se origina el lento viento solar. Esto les ha ayudado a establecer cómo es capaz de abandonar el sol y comenzar su viaje hacia la heliosfera, la burbuja gigante alrededor del sol y sus planetas que protege nuestro sistema solar de la radiación interestelar. Los resultados se publican en Nature Astronomy.

La Dra. Steph Yardley de la Universidad de Northumbria, Newcastle upon Tyne, dirigió la investigación y explica en un comunicado: "La variabilidad de las corrientes de viento solar medidas in situ en una nave espacial cercana al Sol nos proporciona mucha información sobre sus fuentes, y aunque estudios anteriores han rastreado los orígenes del viento solar, esto se hizo mucho más cerca de la Tierra, momento en el cual esta variabilidad se pierde.

"Debido a que Solar Orbiter viaja tan cerca del sol, podemos capturar la naturaleza compleja del viento solar para obtener una imagen mucho más clara de sus orígenes y cómo esta complejidad es impulsada por los cambios en las diferentes regiones de origen".

Dos capas en la corona solar

Se cree que la diferencia entre la velocidad del viento solar rápido y lento se debe a las diferentes áreas de la corona solar, la capa más externa de su atmósfera, de donde se originan.

La corona abierta se refiere a regiones donde las líneas de campo magnético se anclan al sol en un solo extremo y se extienden hacia el espacio en el otro, creando una carretera para que el material solar escape al espacio. Estas áreas son más frías y se cree que son la fuente del rápido viento solar.

Mientras tanto, la corona cerrada se refiere a regiones del sol donde sus líneas de campo magnético están cerradas, lo que significa que están conectadas a la superficie solar en ambos extremos. Estos pueden verse como grandes bucles brillantes que se forman sobre regiones magnéticamente activas.

Ocasionalmente, estos bucles magnéticos cerrados se romperán, brindando una breve oportunidad para que el material solar escape, de la misma manera que lo hace a través de líneas abiertas del campo magnético, antes de volver a conectarse y formar un bucle cerrado nuevamente. Esto suele ocurrir en zonas donde se encuentran la corona abierta y la cerrada.

Uno de los objetivos de Solar Orbiter es probar la teoría de que el lento viento solar se origina en la corona cerrada y es capaz de escapar al espacio a través de este proceso de ruptura y reconexión de líneas de campo magnético.

Una forma en que el equipo científico pudo probar esta teoría fue midiendo la "composición" de las corrientes de viento solar.

La combinación de iones pesados contenidos en el material solar difiere según su origen; la corona más caliente y cerrada frente a la más fría y abierta.

Utilizando los instrumentos a bordo del Solar Orbiter, el equipo pudo analizar la actividad que tiene lugar en la superficie del sol y luego compararla con las corrientes de viento solar recogidas por la nave espacial.

Utilizando las imágenes de la superficie del Sol capturadas por Solar Orbiter, pudieron determinar que las lentas corrientes de viento provenían de un área donde se unían la corona abierta y la cerrada, lo que demuestra la teoría de que el viento lento es capaz de escapar de las líneas cerradas del campo magnético a través del proceso de ruptura y reconexión.

Como explica el Dr. Yardley, del grupo de investigación de Física Solar y Espacial de la Universidad de Northumbria, "la composición variable del viento solar medida en Solar Orbiter fue consistente con el cambio en la composición a través de las fuentes de la corona.

"Los cambios en la composición de los iones pesados junto con los electrones proporcionan una fuerte evidencia de que la variabilidad no sólo es impulsada por las diferentes regiones fuente, sino que también se debe a los procesos de reconexión que ocurren entre los circuitos cerrados y abiertos en la corona".https://www.lanacion.com.ar/agencias/solar-orbiter-desvela-el-misterio-del-origen-del-viento-solar-aposlentoapos