Sonda Solar Parker descarta una explicación sobre la naturaleza de la corona        

Por: Universidad de Michigan.

30 de julio de 2024

A medida que la sonda solar Parker se desplaza alrededor del Sol, descubre cambios bruscos de dirección en los campos magnéticos del Sol. Estas curvas en forma de S en el campo magnético del Sol son muy comunes en el viento solar cerca del Sol, pero no se dan en el interior de la corona. Crédito de la imagen: Adriana Manrique Gutiérrez, Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA.

Al sumergirse en la corona solar, la sonda solar Parker de la NASA ha descartado las curvas en forma de S en el campo magnético del sol como causa de las abrasadoras temperaturas de la corona, según una investigación de la Universidad de Michigan (UM) publicada en The Astrophysical Journal Letters. La corona solar puede ser 200 veces más caliente que la superficie del Sol, a pesar de estar más lejos de la fuente de calor en el núcleo del Sol, de tal modo que el calor de la corona aparentemente desafía a la física, desconcertando a los científicos durante décadas.

Para resolver el misterio, la NASA construyó la sonda solar Parker para sumergirse en la corona y encontrar su fuente de calor. La nave espacial está equipada con un conjunto de instrumentos diseñados por Justin Kasper, profesor de ciencias climáticas y espaciales e ingeniería de la UM, para medir directamente la densidad, la temperatura y el flujo del plasma de la corona. Cuando se acercó por primera vez al Sol, la sonda detectó cientos de curvas en forma de S en el campo magnético del Sol (llamadas curvas cerradas en referencia a cómo invierten brevemente la dirección del campo magnético) junto con miles de curvas menos profundas.

Para algunos científicos, las curvas cerradas parecían fuentes prometedoras de calor para la corona y el viento solar. Su pronunciada curva en forma de S almacenó una gran cantidad de energía magnética, que probablemente se liberó en el plasma circundante a medida que las curvas cerradas viajaban por el espacio y finalmente se enderezaban. “Esa energía tiene que ir a alguna parte y podría contribuir a calentar la corona y acelerar el viento solar”, dijo Mojtaba Akhavan-Tafti, científico asistente de investigación en ciencias climáticas y espaciales e ingeniería de la UM y autor correspondiente del estudio.

Pero para calentar la corona, las curvas en zigzag deben atravesarla, por lo que aprender dónde se forman es fundamental para comprender su influencia en la temperatura de la corona. Después de analizar los datos de las primeras 14 vueltas de la sonda solar Parker alrededor del sol, el equipo de investigación descubrió que, si bien las curvas en forma de S son comunes en el viento solar cerca del Sol, están ausentes dentro de la corona.

Los científicos aún no se ponen de acuerdo sobre qué causa los zigzags. Algunos creen que el campo magnético se desvía por la turbulencia del viento solar más allá de la corona. Otros creen que los zigzags comienzan su recorrido en la superficie del Sol, cuando las líneas y bucles del campo magnético chocan explosivamente y se combinan formando formas desviadas. Los resultados del estudio descartan esta última hipótesis. Si los zigzags se formaron por la colisión de campos magnéticos en la superficie del Sol, deberían ser aún más comunes dentro de la corona.

Sin embargo, Akhavan-Tafti cree que las colisiones magnéticas aún podrían desempeñar un papel indirecto en el origen de los zigzags y en el calentamiento de la corona. “Nuestra teoría podría llenar el vacío entre las dos escuelas de pensamiento sobre los mecanismos de generación de las curvas en forma de S”, dijo Akhavan-Tafti. “Si bien deben formarse fuera de la corona, podría haber un mecanismo desencadenante dentro de la corona que provoque la formación de curvas en forma de S en el viento solar”.

Cuando los campos magnéticos chocan en la superficie del Sol, vibran como las cuerdas de una guitarra y envían ondas a través de los campos magnéticos hacia el espacio. Al mismo tiempo, la energía de las colisiones crea corrientes de plasma muy rápidas en el viento solar. Akhavan-Tafti cree que el plasma rápido distorsiona las ondas magnéticas y las convierte en ondas de retorno en el viento solar. Si algunas de esas ondas se disipan dentro de la atmósfera solar antes de convertirse en ondas de retorno, también podrían contribuir al calentamiento de la corona.

Sin embargo, actualmente no hay suficientes datos para favorecer los factores desencadenantes en la superficie del Sol en lugar de la turbulencia en el viento solar como causa de los cambios bruscos. Los próximos viajes de la sonda solar Parker al Sol, a partir del 24 de diciembre de 2024, recopilarán más datos incluso más cerca del Sol; eso permitirá al equipo de investigación utilizar los datos para seguir probando las hipótesis planteadas.

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