Redacción
Las nuevas imágenes de una nave espacial en órbita solar pueden explicar fenómenos extraños dentro de la atmósfera solar que han desconcertado a los físicos solares durante décadas. Los datos, publicados ayer por el Orbitador Solar de la Agencia Espacial Europea, arrojan luz literal sobre los cambios en el campo magnético del Sol conocidos como retrocesos. Incluso podrían ayudar a explicar otras rarezas solares, como por qué el viento solar sopla a dos velocidades diferentes.
“Consideraría que este es un ejemplo asombroso del éxito de la misión Solar Orbiter en su objetivo”, dice Justin Kasper, físico solar de la Universidad de Michigan, Ann Arbor, que no participó en el trabajo. «Realmente vincula lo que sucede en el Sol con las consecuencias en el viento solar».
La atmósfera exterior del Sol, la corona, expulsa un enjambre de partículas cargadas al espacio. El plasma viaja a lo largo de las líneas del campo magnético del Sol, que se alejan de la estrella en todas las direcciones. Este mar turbulento de partículas cargadas, conocido como viento solar, provoca el clima espacial, incluidas las tormentas geomagnéticas que pueden interferir con las comunicaciones por radio y las redes eléctricas, y las auroras visibles en la Tierra.
Pero los científicos no comprenden completamente muchos aspectos del viento solar, como dónde se origina y por qué sopla a dos velocidades distintas. Dos naves espaciales que orbitan cerca del Sol pretenden aclarar estas y otras preguntas: la Sonda Solar Parker de la NASA, llamada así por Eugene Parker, un físico estadounidense que predijo correctamente la existencia del viento solar en 1958, y el Orbitador Solar.
En 2018, la sonda Parker observó miles de fluctuaciones inusuales y desconcertantes en la dirección de las líneas del campo magnético del Sol. Por lo general, todas estas líneas apuntan en la misma dirección, pero la sonda reveló que a veces cambiaban de dirección espontáneamente antes de volver rápidamente a su orientación original. Las lecturas instrumentales de la sonda de estos cambios de dirección se parecían a un sendero de montaña en zigzag, lo que les dio el nombre de «retrocesos».
“Todos los que tenían un hueso teórico en su cuerpo querían tratar de averiguar cuáles eran”, dice Gary Zank, físico teórico de la Universidad de Alabama, Huntsville, coautor del nuevo estudio.
El campo magnético del Sol consiste principalmente en bucles cerrados de magnetismo que forman un arco en su superficie antes de curvarse hacia atrás. Con menos frecuencia, algunas líneas de campo magnético, conocidas como líneas de campo abierto, fluyen directamente hacia el espacio. Se cree que estos aceleran el plasma expulsado por el Sol, generando los vendavales más rápidos del viento solar, viajando a unos 800 kilómetros por segundo. Las líneas de campo en bucle frenan el plasma que se escapa y liberan un viento solar relativamente más lento, que fluye a aproximadamente 500 kilómetros por segundo. Estos vientos solares más lentos son la fuente principal del clima espacial en nuestro Sistema Solar, pero hasta ahora no está claro cómo escapa el plasma de estos bucles en primer lugar.
A medida que el Sol gira, las líneas de campo abierto se arrastran y, a veces, se cruzan con los bucles cerrados. Una línea recta puede chocar brevemente y combinarse con un circuito cerrado, cruzando las corrientes de plasma. En 2020, Zank y otros predijeron que tales perturbaciones podrían crear una torcedura en la línea recta del campo magnético, produciendo una onda en forma de S, como el chasquido de un látigo, lo que explicaría los misteriosos retrocesos observados en el campo magnético del Sol y liberaría el plasma. que impulsa el viento solar más lento. Pero carecían de la evidencia para demostrarlo.
Luego, en marzo, Daniele Telloni, físico del Instituto Nacional de Astrofísica en el Observatorio Astrofísico de Torino, detectó un vórtice fantasmal en forma de S en la corona del Sol en los datos recopilados por Solar Orbiter. Inmediatamente recordó el artículo de Zank del año anterior.
Telloni envió a Zank las imágenes, y el dúo confirmó que coincidían con las predicciones sobre el comportamiento de látigo del campo magnético. Los resultados sugieren fuertemente las corrientes de plasma cruzadas y el retorcimiento de las líneas del campo magnético solar producen retrocesosy que pueden ser responsables del viento solar lento, Zank, Telloni y sus colegas informaron el 12 de septiembre en Las cartas del diario astrofísico.
«Era una especie de manifestación física de cosas que habíamos inferido de las mediciones de plasma», dice Zank, «pero fue mucho más agradable verlo en persona».
Telloni dice que se obtendrían más pruebas al vincular las observaciones de retroceso con las mediciones del viento solar más lento en el mismo lugar. Él puede ser capaz de verlo pronto. El Solar Orbiter hará su próximo acercamiento cercano al Sol en octubre, y Parker Solar Probe está emergiendo de su encuentro cercano más reciente, y se esperan nuevos datos en unas pocas semanas.
El nuevo resultado muestra una explicación plausible para la formación de retroceso, dice James Drake, físico de la Universidad de Maryland, College Park, que no está convencido de que sea el único. Otros mecanismos pueden generar torceduras de la curva S en el campo magnético, dice, como la turbulencia atmosférica en el campo magnético ambiental del Sol. «¿Es este representante de todas las curvas?» pregunta Drake. “No sabemos totalmente la respuesta a eso”.
Los nuevos resultados podrían ayudar a los científicos a predecir tormentas solares que pueden interferir con la electrónica en la Tierra, dice Nicholeen Viall, física solar en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA e investigadora del equipo Parker Solar Probe. «Si quieres saber cómo se propagarán las grandes tormentas solares, debes comprender el viento solar».
