El viento que sopla cerca de la superficie del Sol ahora ha sido rastreado hasta su origen por una temeraria sonda solar que rivaliza con Ícaro en su audacia.
En noviembre de 2021, el Sonda solar Parker desnatado dentro de un chamuscado más que cabello 8,5 millones de kilómetros (5,3 millones de millas) del Sol, una hazaña que le permite detectar la fina estructura del viento solar cuando lanza toneladas de partículas cargadas hacia el Sistema Solar a través de un agujero en la corona del Sol, o atmósfera.
Las lecturas de la sonda nos dan una mirada más cercana hasta ahora a cómo se genera el viento solar rápido, lo que sugiere que un tipo específico de reconexión magnética es lo que impulsa esta poderosa fuerza de la naturaleza, según un equipo de físicos dirigido por Stuart Bale de la Universidad de California. , Berkeley y James Drake de la Universidad de Maryland, College Park.
“Los vientos transportan mucha información del Sol a la Tierra, por lo que comprender el mecanismo detrás del viento del Sol es importante por razones prácticas en la Tierra”. Drake explica.
“Eso afectará nuestra capacidad para comprender cómo el Sol libera energía y genera tormentas geomagnéticas, que son una amenaza para nuestras redes de comunicación”.
Los agujeros coronales suenan un poco preocupantes, pero son un fenómeno solar normal. El sol es un desorden magnético, como puede ver en la visualización a continuación, y muchos de los cambios en su campo magnético se manifiestan como fenómenos en la corona. Un agujero coronal ocurre cuando, en lugar de formar bucles cerrados, las líneas del campo magnético se abren y se expanden hacia afuera.
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El resultado es un parche de plasma más frío y menos denso en la corona. No podrá verlo simplemente mirando al Sol (no es que deba mirar al Sol sin protección para los ojos, no lo haga), pero aparecerá mucho más oscuro en longitudes de onda ultravioleta extremas
De estas regiones emergen poderosos vientos solares. Sin las trabas de los campos magnéticos habituales, estos vientos se lanzan al espacio a una velocidad de hasta unos 800 kilómetros (500 millas) por segundo, el doble de rápido como el viento solar medio.
Sopla partículas cargadas hacia el interior del Sistema Solar; aquí en la Tierra, pueden interactuar con nuestra atmósfera superior para generar auroras espectaculares e interferir con las operaciones de los satélites y las comunicaciones por radio.
Durante el ciclo de actividad de 11 años del Sol, los agujeros coronales pueden aparecer en cualquier momento. Cuando el Sol está en el punto de mínima actividad, o mínimo solar, tienden a colgar alrededor de los polos. Pero en el máximo solar, cuando los polos magnéticos del Sol cambian de lugar, y a medida que la actividad disminuye, los agujeros coronales se vuelven más numerosos y aparecen bonitos en todas las latitu des, y los vientos solares más rápidos apuntan en nuestra dirección.
Cuando Parker se acercó al Sol en noviembre de 2021, uno de estos agujeros coronales se colocó de manera fortuita para que la sonda pudiera recopilar las observaciones más cercanas de una de estas regiones obtenidas hasta el momento.
Los datos resultantes mostraron, dice el equipo, que el agujero coronal es un poco como un cabezal de ducha. Chorros aproximadamente uniformemente espaciados emergen de lugares donde las líneas de campo magnético “se canalizan” hacia adentro y hacia afuera de la superficie del Sol.
“La fotosfera está cubierta por células de convección, como en una olla de agua hirviendo, y el flujo de convección a mayor escala se llama supergranulación”. Bale explica.
“Donde estas células de supergranulación se encuentran y descienden, arrastran el campo magnético en su camino hacia este tipo de embudo descendente. El campo magnético se intensifica mucho allí porque simplemente está atascado.
“Es una especie de bola de campo magnético que baja a un desagüe. Y la separación espacial de esos pequeños desagües, esos embudos, es lo que estamos viendo ahora con los datos de la sonda solar”.
En lugares magnéticamente complicados del Sol, las cosas pueden volverse un poco salvajes. Las líneas de campo magnético se enredan, se rompen y se vuelven a conectar. Esta reconexión magnética es un proceso violento que libera mucha energía.
Una de las posibles formas en que se genera el viento solar es cuando los campos magnéticos abiertos y cerrados se reconectan en un proceso llamado reconexión de intercambio. Otra posible explicación es la aceleración de partículas por ondas electromagnéticas en agujeros coronales llamadas ondas de Alfvén, generadas por la interacción entre flujos convectivos y campos magnéticos.
Parker, encontraron los investigadores, registró partículas que viajaban a velocidades increíblemente altas, entre 10 y 100 veces la velocidad del viento solar promedio. Esto, dicen, es más consistente con la reconexión de intercambio que la aceleración de onda de Alfvén y consistente con otros hallazgos recientes basados en datos de Parker.
“La gran conclusión es que es la reconexión magnética dentro de estas estructuras de embudo lo que proporciona la fuente de energía del rápido viento solar”. Bale dice.
“No solo proviene de todas partes en un orificio coronal, está subestructurado dentro de los orificios coronales de estas células de supergranulación. Proviene de estos pequeños paquetes de energía magnética que están asociados con los flujos de convección. Creemos que nuestros resultados son una fuerte evidencia que es la reconexión la que está haciendo eso”.
Los hallazgos han sido publicados en Naturaleza.