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La sonda Parker revela los primeros resultados sobre el Sol, y son asombrosos

Ilustración para el artículo titulado
Foto: Las líneas representan tubos de viento solar que emergen de un agujero en la corona (Ronan Laker/GONG/NASA/HelioPy/PFSSPy)

Desde hace unas horas, los científicos están lanzando los sorprendentes resultados iniciales de los dos primeros encuentros cercanos de la sonda solar Parker con el sol.

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A 36 radios solares de distancia, ya está claro que nuestro Sol es una bestia caótica llena de sorpresas, con vientos solares rodeándolo más rápido de lo esperado, invirtiendo rápidamente campos magnéticos y gotas de plasma que salen de su corona. Estos primeros cuatro documentos ya han generado nuevos misterios y demuestran cuánta ciencia aún está por venir de la sonda solar Parker.

No contaba con ver cosas sorprendentes tan pronto”, dijo a Gizmodo Justin Kasper, investigador principal del instrumento Alphas y protones de electrones de viento solar (SWEAP) de Parker Solar Probe. “Claramente, no habrá un momento aburrido a medida que nos acerquemos más y más”.

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La sonda solar Parker se lanzó en agosto de 2018 con mucha fanfarria. Sus investigadores esperan saber por qué la atmósfera exterior del Sol, también conocida como su corona, tiene temperaturas superiores a un millón de grados centígrados, mientras que su superficie es de unos pocos miles de grados centígrados. También quieren entender el proceso por el cual la corona emite las partículas energéticas que llamamos viento solar. La sonda lleva un conjunto de instrumentos de imagen, medición de partículas y campo electromagnético protegidos por una avanzada espuma de carbono y un escudo térmico de cerámica.

La sonda utilizó la gravedad de Venus para arrojarse a una órbita excéntrica que la transporta más rápido y la acerca más al Sol que cualquier misión anterior. Después de publicar datos la semana pasada, los científicos ahora presentan los resultados de los dos primeros encuentros cercanos, que ocurrieron en noviembre de 2018 y abril de 2019 y acercaron la nave espacial a 36 radios solares del Sol. Sus hallazgos aparecen en cuatro artículos publicados en Nature.

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Quizás el descubrimiento más dramático fueron los intrincados detalles del viento solar, que pierde complejidad a medida que viaja hacia la Tierra. El instrumento FIELDS de medición de campo electromagnético observó chorros de plasma que puntúan un viento solar más silencioso que emana de un agujero en la corona, produciendo regiones donde el campo magnético gira rápidamente, según el documento. En estas regiones, es como si hubiera entrado en un lugar donde la aguja de su brújula comienza a girar entre el sur y el norte. El Sol está generando esta estructura de viento solar incluso durante el mínimo solar actual, cuando se supone que el Sol está menos activo.

La observación de los comportamientos de las partículas mismas con SWEAP reveló picos en la velocidad de las partículas asociadas con estos cambios de campo magnético que ocurrieron miles de veces en el transcurso de un período de observación de 11 días. Además, el movimiento de rotación de las partículas alrededor del Sol alcanzó su punto máximo entre 35 y 50 kilómetros por segundo, alrededor de 10 veces más rápido de lo que se había predicho previamente según la propia rotación del Sol, según el documento. Imagine llegar a un tiovivo y ver al animal más externo viajar inexplicablemente rápido; tú también estarías confundido. Dado que el viento solar debería estar alejando la energía del Sol, estas partículas de alta velocidad sugieren que la rotación del Sol también debería estar disminuyendo a una velocidad mayor; Es otro misterio por descubrir para los científicos.

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Las imágenes de la luz solar dispersada por electrones y partículas de polvo tomadas por el Wide-Field Imager para el instrumento Parker Solar Probe, o WISPR, en su mayoría confirmaron observaciones desde la Tierra, con menos dispersión más lejos del Sol. Sin embargo, una caída en la dispersión más cercana al Sol parece sugerir evidencia de una zona “libre de polvo” teorizada pero nunca observada. Estas observaciones también muestran evidencia de la compleja estructura de la corona en sí, con gotas de partículas que emanan de la corona. También hubo evidencia de tubos retorcidos de campo magnético llamados cuerdas de flujo, y, por primera vez, evidencia de elipses de campo magnético llamados islas magnéticas, que se generan por las consecuencias energéticas de las líneas de campo magnético que se cruzan y reorganizan, según la investigación.

Finalmente, el análisis de las partículas por encima de la corona utilizando el instrumento Integrated Science Investigation of the Sun, o ISʘIS, parece mostrar evidencia de muchos más eventos de emisión de partículas más pequeños que no podemos ver desde la Tierra. Estos eventos más pequeños pueden eventualmente convertirse en eventos más grandes o de mayor energía que sí vemos, dijo David McComas, vicepresidente del Laboratorio de Física de Plasma de Princeton. Los autores escriben que el equipo ve que las partículas se aceleran de diferentes maneras, directamente desde las líneas de campo magnético que se vuelven a conectar en la corona, desde los choques e incluso desde ondas de compresión más pequeñas. Las aceleraciones de las ondas de compresión no se habían visto antes.

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Estos resultados nos ayudarán a comprender el viento solar y el clima espacial en general, así como la forma en que las partículas se aceleran y se mueven alrededor del entorno solar”, dijo Mitzi Adams, científica solar del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA que no participó en el trabajo, a Gizmodo en un correo electrónico.

Y todo esto es con tan solo dos sobrevuelos.

Esto sugiere que podemos esperar muchas más observaciones de alta calidad durante los próximos seis años de la vida de la sonda solar Parker”, dijo a Gizmodo Reka Winslow, profesora asistente de investigación de la Universidad de New Hampshire que no participó en los análisis por correo electrónico. Explicó que uno de los mayores obstáculos para comprender los procesos solares es la falta de datos del entorno solar. “Mientras más datos de alta calidad tengamos, mayores serán las posibilidades de que podamos responder de manera concluyente a algunas de las grandes preguntas que aún quedan en la heliofísica”.

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Estas misiones muestran que se pierde mucha información a medida que las partículas hacen el viaje entre el Sol y la Tierra, datos que la sonda solar Parker podrá registrar desde su punto de vista más cercano. Otra misión de la Agencia Espacial Europea, el Orbitador Solar, pronto se unirá a la Sonda Solar Parker con su propio conjunto de instrumentos complementarios, señaló Daniel Verscharen, investigador principal del University College London, en un comentario de Nature. “Estas mediciones conjuntas sin duda cerrarán algunas de las brechas restantes en nuestro conocimiento del Sol y el viento solar”.

El Sol solo se volverá más activo a medida que continúe desde su mínimo solar actual hasta su máximo y regrese durante un ciclo de 11 años, probablemente arrojando aún más sorpresas a los diversos instrumentos de la sonda. Kasper dijo: “Ni siquiera puedo imaginar cómo serán las cosas cuando nos acerquemos tres veces”.

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