Erupciones en miniatura en la superficie del Sol, también conocidas como «fogatas», quedaron al descubierto con las primeras y fascinantes imágenes capturadas por la sonda Solar Orbiter, la misión conjunta de NASA y la Agencia Espacial Europea que pretende realizar el estudio más cercano de la estrella de toda la historia.
La Solar Orbiter recién acaba de terminar su primera fase de verificación técnica, conocida como puesta en marcha, por lo que a juicio de los científicos las primeras fotografías anticipan el enorme potencial de este proyecto.
«No esperábamos resultados tan buenos desde el principio. Podemos ver cómo nuestros diez instrumentos científicos se complementan, proporcionando una imagen holística del Sol y su entorno», afirmó Daniel Müller, científico del Proyecto Solar Orbiter de la ESA.
La misión Solar Orbiter, lanzada en febrero de 2020, lleva seis telescopios que capturan imágenes del Sol y sus alrededores y cuatro instrumentos in situ que monitorean el entorno alrededor de la nave espacial. Al comparar los datos de ambos conjuntos, los científicos obtendrán información sobre el viento solar, la corriente de partículas que influye en todo el Sistema Solar.
El aspecto que distingue a la misión Solar Orbiter es que ninguna otra nave espacial ha podido tomar imágenes de la superficie del Sol desde tan cerca: en su fase final se acercará a 42 millones de kilómetros, casi una cuarta parte de la distancia del Sol a la Tierra.
Calentamiento coronal
Las fogatas capturadas por el Extreme Ultraviolet Imager (EUI) en el primer perihelio del Solar Orbiter, el punto en su órbita elíptica más cercana al Sol. En ese momento, la nave espacial estaba a solo 77 millones de kilómetros del Sol, la mitad de la distancia entre la Tierra y la estrella.
«Las fogatas son pequeños parientes de las erupciones solares que podemos observar desde la Tierra, millones o mil millones de veces más pequeñas. El Sol puede parecer tranquilo a primera vista, pero cuando miramos en detalle, podemos ver esas bengalas en miniatura en todos lados», explica David Berghmans, del Observatorio Real de Bélgica (ROB), investigador principal del instrumento EUI, que toma imágenes de alta resolución de la corona solar, como se conocen las capas inferiores de la atmósfera del Sol.
Los científicos todavía no determinan si las fogatas son solo pequeñas versiones de grandes bengalas o si son impulsadas por otros mecanismos. Sin embargo, existen teorías de que podrían estar contribuyendo a uno de los fenómenos más misteriosos del Sol: el calentamiento coronal.
«Estas fogatas son totalmente insignificantes, pero resumiendo su efecto en todo el Sol podrían ser la contribución dominante al calentamiento de la corona solar», explicó Frédéric Auchère, del Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS), Francia, co-investigador principal de EUI.
La corona solar es la capa más externa de la atmósfera del Sol, que se extiende millones de kilómetros hacia el espacio exterior. Su temperatura es de más de un millón de grados centígrados, más caliente que la superficie del Sol, cuya temperatura es de 5, 500° C. Tras décadas de estudios, los mecanismos físicos que calientan la corona todavía no son comprendidos completamente, pero identificarlos considerado el «santo grial» de la física solar.
«Obviamente es demasiado pronto para saberlo, pero esperamos que al conectar estas observaciones con mediciones de nuestros otros instrumentos que ‘sienten’ el viento solar cuando pasa la nave espacial, eventualmente podamos responder algunos de estos misterios», adelantó Yannis Zouganelis, científico adjunto del Proyecto Solar Orbiter en la ESA.
La cara oculta del Sol
El Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) es otro instrumento a bordo de la Solar Orbiter. Realiza mediciones de alta resolución de las líneas de campo magnético en la superficie solar y está diseñado para monitorear regiones activas o áreas con campos magnéticos especialmente fuertes, que pueden dar lugar a erupciones solares.
Durante las erupciones solares, el Sol libera ráfagas de partículas energéticas que mejoran el viento solar que constantemente emana de la estrella al espacio circundante. Cuando estas partículas interactúan con la magnetosfera de la Tierra, pueden causar tormentas magnéticas que pueden interrumpir redes de telecomunicaciones y redes eléctricas en el suelo.
«Estamos en la parte del ciclo solar de 11 años cuando el Sol está muy tranquilo. Pero debido a que la Solar Orbiter está en un ángulo diferente al Sol que la Tierra, podríamos ver una región activa que no era observable desde la Tierra. Nunca hemos podido medir el campo magnético en la parte posterior del Sol”, recalcó Sami Solanki, director del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Gotinga, Alemania, e investigador principal de PHI.
Los magnetogramas, que muestran cómo varía la intensidad del campo magnético solar a través de la superficie del Sol, podrían compararse con las mediciones de los instrumentos in situ. «El instrumento PHI mide el campo magnético en la superficie, vemos estructuras en la corona del Sol con EUI, pero también tratamos de inferir las líneas del campo magnético que salen al medio interplanetario, donde está el Solar Orbiter», explicó José Carlos del Toro Iniesta, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, España.
Los cuatro instrumentos in situ en la Solar Orbiter caracterizan las líneas de campo magnético y el viento solar a medida que pasa la nave espacial. Christopher Owen, del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de la University College London, agregó que con «esta información, podemos estimar en qué parte del Sol se emitió esa parte particular del viento solar y luego usar el conjunto completo de instrumentos de la misión para revelar y comprender los procesos físicos que operan en las diferentes regiones del Sol que conducen a la formación del viento solar».
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