La misión de la NASA para tocar el sol

la versión original de esta historia apareció en Revista Quanta.

Nuestro sol es la estrella mejor observada de todo el universo.

Vemos su luz todos los días. Durante siglos, los científicos han rastreado las manchas oscuras que salpican su cara radiante, mientras que en las últimas décadas, los telescopios en el espacio y en la Tierra han examinado los rayos del sol en longitudes de onda que abarcan todo el espectro electromagnético. Los experimentos también han olfateado la atmósfera del Sol, han capturado ráfagas de viento solar, han recogido neutrinos solares y partículas de alta energía y han mapeado el campo magnético de nuestra estrella (o lo han intentado, ya que todavía tenemos que observar realmente las regiones polares que son clave para aprender). sobre la estructura magnética interna del sol.

A pesar de todo ese escrutinio, sin embargo, una cuestión crucial seguía vergonzosamente sin resolver. En su superficie, el sol está a unos cálidos 6.000 grados centígrados. Pero las capas exteriores de su atmósfera, llamadas corona, pueden ser abrasadoras (y desconcertantes) 1 millón de grados más calientes.

Puedes ver esa abrasadora capa de gas durante un eclipse solar total, como ocurrió el 8 de abril sobre una franja de América del Norte. Si estuvieras en el camino de la totalidad, podrías ver la corona como un halo brillante alrededor del sol a la sombra de la luna.

Este año, ese halo se veía diferente al que apareció durante el último eclipse de América del Norte, en 2017. No solo el Sol es más activo ahora, sino que estabas observando una estructura que nosotros, los científicos que estudian nuestra estrella natal, tenemos. finalmente llegue a entender. Observar el sol desde lejos no nos permitió comprender qué es lo que calienta la corona. Para resolver este y otros misterios, necesitábamos una sonda espacial que rozara el sol.

Esa nave espacial, la sonda solar Parker de la NASA, se lanzó en 2018. A medida que gira alrededor del sol, entrando y saliendo de la corona solar, ha recopilado datos que nos muestran cómo la actividad magnética a pequeña escala dentro de la atmósfera solar hace que la corona solar sea casi inconcebiblemente caliente.

De la superficie a la funda

Para comenzar a comprender la corona tostada, debemos considerar los campos magnéticos.

El motor magnético del Sol, llamado dinamo solar, se encuentra a unos 200.000 kilómetros bajo la superficie del Sol. A medida que gira, ese motor impulsa la actividad solar, que aumenta y disminuye durante períodos de aproximadamente 11 años. Cuando el sol está más activo, las erupciones solares, las manchas y los estallidos solares aumentan en intensidad y frecuencia (como está sucediendo ahora, cerca del máximo solar).

En la superficie del sol, los campos magnéticos se acumulan en los límites de las células convectivas agitadas, conocidas como supergránulos, que parecen burbujas en una cacerola con aceite hirviendo en la estufa. La superficie solar en constante ebullición concentra y fortalece esos campos magnéticos en los bordes de las células. Luego, esos campos amplificados lanzan chorros transitorios y nanollamaradas mientras interactúan con el plasma solar.

Estas células convectivas agitadas en la superficie del sol, cada una de ellas aproximadamente del tamaño del estado de Texas, están estrechamente relacionadas con la actividad magnética que calienta la corona solar.

Cortesía de NSO/NSF/AURA/Revista Quanta

Los campos magnéticos también pueden atravesar la superficie del sol y producir fenómenos a mayor escala. En las regiones donde el campo es fuerte, se ven manchas solares oscuras y bucles magnéticos gigantes. En la mayoría de los lugares, especialmente en la parte inferior de la corona solar y cerca de las manchas solares, estos arcos magnéticos están "cerrados", con ambos extremos unidos al sol. Estos circuitos cerrados vienen en varios tamaños, desde minúsculos hasta los dramáticos y resplandecientes arcos que se ven durante los eclipses.

En otros lugares, estos bucles se abren. La abrasadora corona del Sol es la fuente de un viento solar supersónico: corrientes de partículas cargadas que forman una enorme burbuja protectora alrededor del sistema solar llamada heliosfera, que se extiende mucho más allá de los planetas conocidos. Estas partículas transportan consigo campos magnéticos, a veces hasta el espacio profundo. Cuando eso sucede, el bucle magnético se extiende hasta el borde de la heliosfera, formando lo que se llama un campo magnético "abierto".