Las variaciones en el viento solar. ¿Que significado tienen?

El viernes 06 de diciembre les informamos acerca de los estudios publicados por la NASA en la revista Nature (pueden leerlo clickeando aquí), los cuales nos permiten adentrarnos en los misterios de nuestra estrella más cercana. Los datos fueron recolectados por la Solar Parker Probe, sin muchas vueltas arranquemos con el primero.

Observado desde la Tierra, el viento solar es un flujo de plasma relativamente uniforme, con ocasionales caídas turbulentas. Pero para ese punto ya ha recorrido más de 968 AU, y las firmas de los mecanismos exactos del Sol para calentar y acelerar el viento solar han desaparecido. Más cerca de la fuente del viento solar, Parker Solar Probe vio una imagen muy diferente: un sistema complicado y activo.

“La complejidad fue alucinante cuando comenzamos a mirar los datos”. […] “Ahora me he acostumbrado. Pero cuando les muestro a mis colegas por primera vez, simplemente están impresionados “.

Dijo Stuart Bale, Director de la Universidad de California, Berkeley, para el conjunto de instrumentos FIELDS de Parker Solar Probe.

El viento solar dinámico.

Desde el punto de vista de Parker a 0.16 AU del Sol, explicó Bale, el viento solar es mucho más impulsivo e inestable que lo que vemos cerca de la Tierra.

Al igual que el propio Sol, el viento solar está formado por plasma, donde los electrones cargados negativamente se han separado de los iones cargados positivamente, creando un mar de partículas que flotan libremente con carga eléctrica individual. Estas partículas que flotan libremente significan que el plasma transporta campos eléctricos y magnéticos, y los cambios en el plasma a menudo dejan marcas en esos campos. Los instrumentos FIELDS inspeccionaron el estado del viento solar midiendo y analizando cuidadosamente cómo los campos eléctricos y magnéticos alrededor de la nave espacial cambiaron con el tiempo, junto con la medición de ondas en el plasma cercano.

Estas mediciones mostraron reversiones rápidas en el campo magnético y chorros de material repentinos y de movimiento más rápido, todas características que hacen que el viento solar sea más turbulento. Estos detalles son clave para comprender cómo el viento dispersa la energía a medida que fluye lejos del Sol y por todo el sistema solar. Un tipo de evento en particular atrajo la atención de los equipos científicos: voltea en la dirección del campo magnético, que fluye desde el Sol, incrustado en el viento solar. Estas reversiones, denominadas “conmutaciones”, duran desde unos pocos segundos hasta varios minutos a medida que fluyen sobre la sonda solar Parker. Durante una conmutación, el campo magnético vuelve sobre sí mismo hasta apuntar casi directamente hacia el Sol. Juntos, FIELDS y SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons), el conjunto de instrumentos de viento solar liderado por la Universidad de Michigan y administrado por el Observatorio Astrofísico Smithsoniano, midieron grupos de curvas en los primeros dos sobrevuelos de Parker Solar Probe.

“Se han visto olas en el viento solar desde el comienzo de la era espacial, y asumimos que más cerca del Sol las olas se volverían más fuertes, pero no esperábamos verlas organizarse en estos picos de velocidad estructurados coherentes”. […] “Estamos detectando restos de estructuras del Sol que son arrojadas al espacio y cambiando violentamente la organización de los flujos y el campo magnético. . Esto cambiará drásticamente nuestras teorías sobre cómo se calientan la corona y el viento solar “.

Dijo Justin Kasper, Investigador principal de SWEAP, en la Universidad de Michigan.

Aún no se conoce la fuente exacta de los cambios, pero las mediciones de Parker Solar Probe han permitido a los científicos reducir las posibilidades.

Entre las muchas partículas que fluyen perpetuamente desde el Sol hay un haz constante de electrones que se mueven rápidamente, que circulan a lo largo de las líneas de campo magnético del Sol hacia el sistema solar. Estos electrones siempre fluyen estrictamente a lo largo de la forma de las líneas de campo que se alejan del Sol, independientemente de si el polo norte del campo magnético en esa región en particular apunta hacia o lejos del Sol. Pero la Sonda Solar Parker midió este flujo de electrones que van en la dirección opuesta, volteando hacia el Sol, lo que demuestra que el campo magnético en sí mismo debe doblarse hacia el Sol, en lugar de que la Sonda Solar Parker simplemente encuentre una línea de campo magnético diferente del Sol. Eso apunta en la dirección opuesta. Esto sugiere que los cambios son retorcimientos en el campo magnético: perturbaciones localizadas que se alejan del Sol, en lugar de un cambio en el campo magnético a medida que emerge del Sol.

Las observaciones de Parker Solar Probe sobre los cambios sugieren que estos eventos se volverán aún más comunes a medida que la nave espacial se acerque al Sol. El próximo encuentro solar de la misión el 29 de enero de 2020 llevará la nave espacial más cerca del Sol que nunca antes, y puede arrojar nueva luz sobre este proceso. Dicha información no solo ayuda a cambiar nuestra comprensión de las causas del viento solar y el clima espacial que nos rodea, sino que también nos ayuda a comprender un proceso fundamental de cómo funcionan las estrellas y cómo liberan energía en su entorno.

Mañana seguiremos comentando más acerca de los descubrimientos que ha generado la sonda Parker.

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