Los científicos intentan desvelar el misterio del “lento“ viento solar con la misión Solar Orbiter

El viento solar describe el flujo continuo de partículas de plasma cargadas desde el Sol hacia el espacio : cuando el viento viaja a más de 500 km por segundo se considera "rápido" y cuando viaja a menos de 500 km por segundo se considera "lento".

Cuando este viento llega a la atmósfera de la Tierra, puede dar como resultado la impresionante aurora que conocemos como Aurora Boreal. Sin embargo, cuando se liberan grandes cantidades de plasma en forma de eyección de masa coronal, también pueden ser peligrosos y causar daños importantes a los satélites y los sistemas de comunicaciones.

A pesar de décadas de observaciones, las fuentes y mecanismos que liberan, aceleran y transportan el plasma del viento solar lejos del Sol y hacia nuestro Sistema Solar no se comprenden bien, especialmente el lento viento solar.

La misión Solar Orbiter podría ayudar a comprender el misterio del viento solar

En 2020, la Agencia Espacial Europea (ESA), con el apoyo de la NASA, lanzó la misión Solar Orbiter. Además de capturar las imágenes más cercanas y detalladas del Sol jamás obtenidas, uno de los principales objetivos de esta misión es medir y vincular el viento solar con su zona de origen en la superficie del Sol.

Descrito como “el laboratorio científico más complejo jamás enviado al Sol”, hay diez instrumentos científicos diferentes a bordo del Solar Orbiter: algunos in situ para recolectar y analizar muestras del viento solar a medida que pasa por la nave espacial, y otros sensores remotos diseñados para capturar Imágenes de alta calidad de la actividad en la superficie del Sol.

Combinando datos fotográficos e instrumentales, los científicos han podido, por primera vez, identificar más claramente el origen del lento viento solar. Esto les ayudó a determinar cómo logra abandonar el Sol y comenzar su viaje hacia la heliosfera, la burbuja gigante alrededor del Sol y sus planetas que protege nuestro Sistema Solar de la radiación interestelar.

Debido a que el Solar Orbiter viaja tan cerca del Sol, fue posible capturar la naturaleza compleja del viento solar para obtener una imagen mucho más clara de sus orígenes y de cómo esta complejidad es impulsada por cambios en las diferentes regiones de origen. Se cree que la diferencia entre la velocidad del viento solar rápido y el viento solar lento se debe a las diferentes áreas de la corona solar, la capa más externa de la atmósfera, de la que provienen.

La posible fuente del viento solar lento

La corona abierta se refiere a regiones donde las líneas del campo magnético se conectan con el Sol en un solo extremo y se extienden hacia el espacio en el otro, creando una vía para que el material solar escape al espacio. Estas áreas son más frías y se cree que son la fuente del rápido viento solar.

Sin embargo, la corona cerrada se refiere a regiones del Sol donde sus líneas de campo magnético están cerradas , es decir, están conectadas a la superficie solar en ambos extremos. Estos pueden verse como grandes bucles brillantes que se forman sobre regiones magnéticamente activas.

Ocasionalmente, estos bucles magnéticos cerrados se rompen, brindando una breve oportunidad para que el material solar escape, tal como lo hace a través de líneas abiertas del campo magnético, antes de volver a conectarse y formar un bucle cerrado nuevamente. Esto generalmente ocurre en áreas donde se unen la corona abierta y la corona cerrada.

¿Cómo puede Solar Orbiter saber exactamente el origen de este viento?

Uno de los objetivos del Solar Orbiter es probar la teoría de que el viento solar lento se origina en la corona cerrada y es capaz de escapar al espacio mediante este proceso de romper y reconectar las líneas del campo magnético.

Una de las formas que encontró el equipo científico para probar esta teoría fue midiendo la “composición” de los flujos del viento solar. La combinación de iones pesados contenidos en el material solar difiere según su origen: la corona cerrada, más caliente, frente a la corona abierta, más fría.

Utilizando los instrumentos a bordo del Solar Orbiter, el equipo pudo analizar la actividad que se desarrolla en la superficie del Sol y luego compararla con las corrientes de viento solar recogidas por la nave espacial.

Utilizando imágenes de la superficie del Sol capturadas por Solar Orbiter, pudieron identificar que los lentos flujos de viento provenían de un área donde se encontraban la corona abierta y cerrada, demostrando la teoría de que el viento lento es capaz de escapar de las líneas de campo magnético cerradas durante el proceso de romper y volver a conectar.

La misión Solar Orbiter de la ESA es una colaboración internacional en la que científicos e instituciones de todo el mundo trabajan juntos, aportando habilidades y equipos especializados.

Referencia de la noticia:
Yardley, S.L., Brooks, D.H., D’Amicis, R. et al. Multi-source connectivity as the driver of solar wind variability in the heliosphere. Nature Astronomy (2024).