La NASA revela la física del Sol, su viento y sus tormentas

Por Anastasia Gubin
12 de Diciembre de 2019 Actualizado: 12 de Diciembre de 2019

Después de publicar los primeros resultados arrojados por la sonda solar que está viajando directo hacia nuestra estrella, el 11 de diciembre la NASA reveló detalles sobre cómo es la física del Sol incluyendo el viento solar y las tormentas solares capaces de interrumpir la tecnología en la Tierra y poner en peligro a los astronautas del espacio.

El viento solar fluye a alrededor de un millón de millas por hora y llega hasta el extremo final del Sistema Planetario llevando consigo el campo magnético del Sol y dando forma al clima espacial que también influye en el clima de la Tierra. (Vídeo)

Los astrónomos han estado investigando qué mecanismos envían el viento solar al espacio a velocidades tan altas. A través de las imágenes y datos de la sonda encontraron unas perturbaciones que podrían ser las responsables de calentarlo y luego acelerarlo.

Estas estructuras tienen el aspecto de bolsas de material relativamente denso. Aunque se habían detectado en misiones anteriores por décadas, hasta ahora se desconocía su relevancia, informa la NASA.

Su tamaño es varias veces el tamaño del campo magnético completo de la Tierra, por lo que se extiende en decenas de miles de millas en el espacio. El campo magnético terrestre protege a nuestro planeta de la radiación solar. Está compuesto por una capa de partículas que ayudan a amortiguar y desviar los rayos nocivos del sol y traspasar una justa medida necesaria para la vida.

Si una de estas bolsas impactan el campo magnético de la Tierra, “pueden comprimirlo a escala global cuando chocan contra él”, destaca la NASA.

“Cuando las estructuras en el viento solar llegan a la Tierra, pueden impulsar la dinámica en la magnetosfera de la Tierra, incluida la precipitación de partículas de los cinturones de radiación de la Tierra”.

“La precipitación de partículas puede causar una variedad de efectos (en la Tierra), como la aparición de una aurora o interferir con los (funcionamientos de los) satélites”, dijo Nicholeen Viall, científico espacial en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland en el informe de la NASA.

Viall fue uno de cinco científicos que presentaron los nuevos hallazgos en la reunión de otoño de la American Geophysical Union el 11 de diciembre de 2019.

El investigador consiguió imágenes que revelan la presencia de estas bolsas o estructuras del viento solar mucho más cerca del Sol gracias a la sonda solar Parker, pero para obtener una imagen más completa de estas estructuras de viento solar, combinó las imágenes con las observaciones de los satélites cerca de la Tierra y la nave espacial STEREO-A de la NASA.

De esta manera pudo examinar estas extrañas estructuras desde múltiples ángulos.

Las líneas blancas que representan líneas de campo magnético del Sol se contorsionan en una larga forma de S. Estos eventos, llamados “cambios”, pueden proporcionar pistas sobre los procesos que calientan la atmósfera exterior del Sol a millones de grados.(Créditos: NASA / GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez)

La nave STEREO-A lleva un instrumento llamado coronógrafo, que utiliza un disco sólido para bloquear la luz brillante del Sol, permitiendo que la cámara capture imágenes de la atmósfera externa.

“Pensamos en el viento solar, como lo vemos cerca de la Tierra, como muy suave, pero la sonda Parker vio un viento sorprendentemente lento, lleno de pequeñas explosiones y chorros de plasma”, dijo el investigador Tim Horbury, del Imperial College de Londres y se especializó en los instrumentos de medición Fields.

Con los instrumentos, Viall examinó en detalle un evento particularmente extraño al que se apodó “interrupciones magnéticas”, que consiste en grupos repentinos de eventos cuando el campo magnético solar se dobla hacia atrás en sí mismo, descrito por primera vez en el primer informe de la sonda días atrás.

El origen exacto de los cambios no es seguro, pero pueden ser responsables del calentamiento de la atmósfera exterior del Sol, la corona, a millones de grados, cientos de veces más caliente que la superficie visible debajo.

Horbury propuso que serían liberaciones de chorros energéticos. “Si se trata de chorros, debe haber una población muy grande de pequeños eventos que suceden en el Sol”.

La nave espacial STEREO-A de la NASA, con su punto de vista único lejos de la Tierra, observó la atmósfera exterior del Sol cuando la Sonda Solar Parker voló a través de ella en noviembre de 2018, dando a los científicos otra perspectiva sobre las estructuras en esta región. (Créditos: NASA / STEREO / Angelos Vourlidas)

Tormentas solares

Junto con el viento solar, el Sol también libera nubes densas de material conocidas como eyecciones de masa coronal, o CME. A veces estas nubes son más rápidas que el viento solar y son capaces de “desencadenar efectos del clima espacial en la Tierra o causar problemas a los satélites en su camino”.

Para los astrónomos ha sido muy difícil hasta el momento predecir los CME ya que algunos de ellos “simplemente no son visibles desde la Tierra o desde las dos posiciones visibles en el espacio con STEREO.

“Incluso cuando son detectados por instrumentos, no siempre es posible predecir qué CME perturbará el campo magnético de la Tierra y desencadenarán los efectos del clima espacial, ya que la estructura magnética dentro de la nube de material juega un papel crucial” destaca la NASA.

Hasta la fecha para comprender las propiedades magnéticas se intentaba identificar la región del Sol desde la cual explotó el CME. Las CME invisibles son visibles en los coronógrafos, pero no indican desde que parte del Sol exactamente, despegaron.

Durante el primer sobrevuelo solar de la sonda solar Parker Probe en noviembre de 2018, la nave espacial fue golpeada por uno de estos CME inesperados.

“Esta fue la primera vez que pudimos meter nuestros instrumentos dentro de una de estas eyecciones de masa coronal que se encuentran cerca del Sol”, dijo Kelly Korreck, directora de operaciones científicas de los instrumentos de la sonda en Smithsonian. En el Observatorio Astrofísico en Cambridge, Massachusetts.

En particular en las tormentas solares hay una aceleración de partículas del Sol, de electrones y protones del viento solar. En algunas tormentas solares las partículas incluso son extremadamente energéticas y se mueven cerca de la velocidad de la luz. “Aunque a menudo están relacionadas con los estallidos de CME, estas partículas están sujetas a sus propios procesos de aceleración, y se mueven mucho más rápido que las CME, llegando a la Tierra y a las naves espaciales en cuestión de minutos”, destaca la NASA.

“Estas partículas pueden dañar la electrónica satelital y poner en peligro a los astronautas, además su velocidad las hace más difíciles de evitar que muchos otros tipos de clima espacial”, añade.

Además advierte que “antes de que las partículas alcanzan las velocidades cercanas a la luz que las hacen peligrosas para las naves espaciales, la electrónica y los astronautas, pasan por un proceso de energización de varias etapas, pero el primer paso en este proceso, cerca del Sol, no se había observado directamente”.

Cuando la sonda solar Parker Probe se alejó del Sol en abril de 2019, observó un evento de partículas enérgico y reveló un eslabón perdido en los procesos de energización de partículas.

“Las regiones frente a las eyecciones de masa coronal acumulan material, como quitanieves en el espacio, y resulta que estos ‘quitanieves’ también acumulan material de las erupciones solares lanzadas anteriormente”, dijo Nathan Schwadron, un científico espacial de la Universidad de New Hampshire. en Durham

Los científicos sugieren que las erupciones solares crean poblaciones de partículas como semillas que alimentan los eventos de partículas energéticas.

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