Por primera vez en la historia una nave espacial ha entrado en la atmósfera del Sol y ha sobrevivido para contarlo.

Ayer se publicaron los primeros resultados científicos recogidos por la Sonda Solar Parker de la NASA durante sus dos primeros acercamientos al astro. Los datos desvelan una estrella mucho más violenta y enigmática de lo que se pensaba.

La principal misión de la Parker es entender por qué las capas más superficiales de la atmósfera solar, la corona, pueden alcanzar temperaturas de un millón de grados mientras que mucho más adentro, en la superficie, solo hay unos 5.000 grados. Resolver este enigma es esencial para entender el comportamiento de la estrella y su viento solar, una oleada de partículas subatómicas cargadas que escupe en todas direcciones. Las tormentas solares pueden ser una amenaza para los astronautas y causar importantes daños en el tendido eléctrico y las comunicaciones por satélite.

La sonda ha explorado la zona a unos 24 millones de kilómetros de la superficie, es decir, casi la mitad de la distancia que separa a Mercurio del Sol (57.9 millones de km).

La nave sigue una órbita muy apaisada de modo que, tras acercarse al máximo al Sol, se aleja hasta llegar más allá de Venus, el segundo planeta más cercano al astro. Además va armada con un escudo térmico que siempre da la cara al Sol y que es capaz de soportar temperaturas de 1.400 grados. Al otro lado de esta coraza los instrumentos científicos se mantienen a unos 30 grados.

Los primeros resultados de la misión se publicaron en cuatro estudios en la revista científica Nature, los cuales resumimos para la comodidad del lector a continuación:

1. Curvas en horquilla

Un tipo de evento en particular llamó la atención del equipo científico: rotaciones en la dirección del campo magnético, que fluye desde el Sol, incrustadas en el viento solar y detectadas por el instrumento FIELDS. Estas inversiones —apodadas por su forma «curvas en horquilla»— parecen ser un fenómeno común en el flujo del viento solar dentro de la órbita de Mercurio, y duran desde unos pocos segundos a varios minutos. Sin embargo, no parecen estar presentes en una distancia más lejana del Sol, haciéndolas indetectables sin volar directamente a través del viento solar como ha hecho Parker.

Durante una curva de horquilla, el campo magnético se dobla sobre sí mismo hasta que apunta casi directamente de vuelta al Sol. Este fenómeno, junto con otras observaciones, podría proveer las primeras pistas sobre los mecanismos que calientan y aceleran el viento solar. No solo esta información ayuda a cambiar nuestro entendimiento de cómo afecta a la Tierra y el clima espacial, sino también el proceso fundamental de cómo las estrellas funcionan y cómo liberan su energía magnética en el ambiente.

2. Viento rotante

En una publicación aparte, basada en las mediciones del instrumento SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons), los investigadores hallaron sorprendentes pistas de cómo la rotación del Sol afecta el flujo saliente del viento solar. Cerca de la Tierra, el viento solar fluye pasando nuestro planeta, dado que viaja inicialmente casi en líneas rectas —o «radialmente», como los rayos de una bicicleta— en todas las direcciones. Y cuando el Sol rota, se espera que el viento solar reciba un empujón en sincronía con dicho movimiento.

Así fue que, al aventurarse Parker a 32 millones de kilómetros del astro, los investigadores obtuvieron sus primeras observaciones de este efecto. Los resultados arrojaron que la influencia del movimiento era mucho más fuerte de lo que se había predicho, y que también el viento transita más rápido de lo esperado a una corriente lineal, lo que colabora a enmascarar el efecto a distancias mayores.

Esta enorme atmósfera extendida del Sol afecta naturalmente la rotación de la estrella. Comprender el punto de transición del viento solar es la clave para dilucidar el misterio de cómo la rotación del Sol disminuye a lo largo del tiempo, con implicaciones para sus ciclos naturales y su potencialmente violento pasado

3. Polvo en el viento

Parker también observó la primera evidencia directa de polvo dispersándose a cerca de 11 millones de kilómetros del Sol; un efecto que ha sido teorizado por casi un siglo pero que había sido imposible de medir hasta ahora. Este hecho fue observado por el instrumento WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe).

Los científicos han sospechado por mucho tiempo que cerca del Sol, el polvo se calienta a altas temperaturas, convirtiéndose en gas y creando una zona libre de polvo alrededor de la estrella. Al ritmo de dispersión observado, se espera ver esta zona a unos 3 o 5 millones de kilómetros del Sol, algo que será posible para la sonda tan pronto como en septiembre de 2020, durante su sexto sobrevuelo.

La zona libre de polvo podría señalar un lugar donde el material del polvo ha sido evaporado por el calor del Sol, para volverse parte del viento solar que es lanzado hacia nuestro planeta.

4. Partículas energéticas

Finalmente, el instrumento ISOIS (Integrated Science Investigation of the Sun) de la sonda ha medido eventos de partículas energéticas jamás vistos antes, dado que todo rastro de su existencia se pierde antes de llegar a la Tierra. Este instrumento también midió un extraño estallido de partículas con un alto ratio de elementos pesados —sugiriendo que ambos tipos de eventos podrían ser más comunes de lo que se creía—.

Imagen por Jamey Szalay y David McComas; Adaptada con permido de D.J. McComas et al., Nature 575:7785 (2019).

Los eventos de partículas energéticas son importantes, dado que pueden elevarse abruptamente afectando las condiciones del clima espacial y por ende siendo potencialmente peligrosas para los astronautas. Desentrañar las fuentes, aceleración y transporte de estas partículas ayudará a proteger mejor a los humanos en el espacio del futuro.

¿Qué sigue?

En algo más de un mes la Parker usará la gravedad de Venus para zambullirse más profundamente en la atmósfera del Sol. Irá cerrando su órbita hasta alcanzar dentro de cinco años su máxima cercanía, a unos 6,9 millones de kilómetros de la superficie. Para entonces, a sus observaciones se habrán sumado las de Solar Orbiter, una misión europea con muchos más instrumentos que se lanza en febrero del año próximo y que observará el Sol a una distancia de unos 42 millones de kilómetros.

Fuente: NASA. Edición: El País.

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