El viento solar está repleto de partículas cargadas que pueden iluminar las auroras, hacer que los satélites fallen y dañar la infraestructura eléctrica de la Tierra. A pesar de su importancia, tenemos una comprensión limitada de las fuerzas que producen el viento, dónde emerge del Sol y qué lo acelera hacia nuestro planeta.
Debido a que el viento solar sopla con tanta potencia, su inmensa fuerza ha hecho que sea casi imposible que las naves espaciales vean a través del caos y determinen dónde se genera, hasta ahora. La sonda solar Parker de la NASA pudo observar el Sol lo suficientemente cerca como para obtener una imagen de la región donde se origina el viento solar. Los científicos de la NASA habían predicho previamente que comienza cerca de la superficie y luego brota a través de «agujeros» en la corona del Sol, la atmósfera exterior, antes de ser expulsado al espacio. Lo que Parker les devolvió finalmente mostró que tenían razón.
Un agujero en la corona
«El rápido viento solar que llena la heliosfera se origina en las profundidades de las regiones de campo magnético abierto del Sol llamadas ‘agujeros coronales'», dijeron los investigadores del equipo de Parker en un estudio publicado recientemente en Nature..
Entonces, ¿qué son los «agujeros coronarios»? Estas áreas especialmente brillantes en la corona son áreas abiertas en el campo magnético del Sol. Múltiples líneas de campo magnético que llegan hasta la superficie del Sol pasan a través de cada agujero, algunas dirigiéndose hacia el Sol, otras alejándose de él. Cuando los campos magnéticos que van en direcciones opuestas chocan, se rompen y luego se conectan nuevamente en un fenómeno conocido como reconexión magnética, arrojando plasma que fluye a lo largo de las líneas de campo.
Aquí es donde entra en juego el descubrimiento de Parker. Parker pudo detectar flujos de las mismas partículas altamente energéticas en el plasma que sale de los agujeros coronales. Estas partículas también se encuentran en lo que se conoce como viento solar rápido, que es casi el doble de rápido que el viento solar lento, y alcanzan velocidades de unos 800 km por segundo (cerca de 500 millas/s). La extraordinaria visión de Parker también podría rastrear la aparición del viento solar a unos 13 millones de kilómetros (8 millones de millas) de distancia. A esa distancia, el viento solar aún no se ha transformado en un monstruo caótico, por lo que la sonda pudo observar sus comienzos mucho más estructurados más cerca de la superficie. Las rápidas partículas de viento solar que vislumbró eran tan energéticas que también aceleraron las ondas electromagnéticas, conocidas como ondas de Alfvén, que empujan sus partículas aún más.
Durante décadas se debatió qué potencia el viento solar, ya que hubo controversia sobre si era impulsado por reconexión magnética o por ondas de Alfvén. Pero hasta que los instrumentos avanzados de Parker pudieran detectar lo que estaba pasando en las profundidades del Sol, no había forma de resolver la discusión.
Buscando una conexión
El equipo de Parker creó simulaciones de reconexión que coincidían con las observaciones de la sonda. “La reconexión calienta directamente el plasma coronal ambiental lo suficiente como para impulsar el flujo de salida a granel y, al mismo tiempo, produce las ráfagas de velocidad turbulenta que acompañan este flujo de salida”, dijeron los investigadores en su estudio.
Si bien Parker trató de determinar los orígenes del viento solar antes, estaba en la posición incorrecta, enfocado en una región del lado lejano del Sol que estaba demasiado distante para ver lo que estaba sucediendo en estos «agujeros coronales». También existía la posibilidad de que no capturara mucha actividad porque se lanzó en 2018 durante un mínimo solar (el período con menos acción). Los máximos solares (el período de mayor acción) ocurren cada 11 años; el próximo máximo solar será en 2025, pero no hemos tenido que esperar a que el máximo atrape algunos agujeros coronales.
Comprender dónde se origina el viento solar debería ayudarnos a predecir cuándo se dirige hacia nosotros y qué tan rápido llegará a nuestro planeta. Saber planificar con anticipación puede permitirnos proteger satélites, redes eléctricas y otros equipos sensibles. Esto es especialmente importante a medida que nos acercamos al máximo solar cuando es más probable que las ráfagas súper rápidas de viento solar golpeen la Tierra.
Parker podrá aventurarse aún más cerca del Sol en un futuro próximo. Sus instrumentos pueden soportar el calor a una distancia de hasta 6,4 millones de kilómetros (4 millones de millas), el doble de lo que se acercó esta vez. Por ahora, sigue mirando al Sol.
Nature, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-05955-3 (Acerca de los DOI).
Elizabeth Rayne es una criatura que escribe. Su trabajo ha aparecido en SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek y Forbidden Futures. Cuando no está escribiendo, cambia de forma, dibuja o se disfraza de un personaje del que nadie ha oído hablar. Síguela en Twitter @quothravenrayne.