Doctor Luis Campusano
Académico del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile
Investigador del Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA)
Los primeros resultados de la sonda espacial Parker -cuyo viaje hacia el Sol se inició desde Cabo Cañaveral, Florida, el domingo 12 de agosto de 2018- fueron publicados recientemente en la revista científica Nature. Un instrumento que nos entregará registros históricos sobre la actividad solar, permitiéndonos así pronosticar los eventos del clima espacial que pueden impactar severamente las transmisiones de energía y de comunicación en la Tierra.
La sonda Parker de NASA, con una etiqueta de precio de 1.500 millones de dólares, está cumpliendo una misión histórica al volar por primera vez a través de la atmósfera externa del Sol (la corona), a una temperatura millones de grados mayor que la superficie solar, lo que se puede observar con ocasión de un eclipse total de Sol. El nombre del instrumento honra a Eugene N. Parker, un astrofísico retirado de la Universidad de Chicago que fue el primero en predecir el viento solar, una corriente de partículas cargadas principalmente protones y electrones que fluye continuamente hacia afuera desde el sol a través del sistema solar a una velocidad de aproximadamente 1,6 millones de kilómetros por hora. Afortunadamente para la humanidad, el campo magnético de la Tierra genera una burbuja que desvía el viento solar alrededor de nuestro planeta y produce las hermosas auroras que parpadean por la noche en las regiones polares.
El principal objetivo científico de la misión Parker es comprender cómo se calienta la corona solar y cómo se acelera el viento solar. Para este fin, durante casi siete años medirá in situ los campos magnéticos y los ingredientes del viento solar. Los nuevos datos sobre la actividad solar aumentarán crucialmente nuestra capacidad de pronosticar los eventos del clima espacial que pueden impactar severamente las transmisiones de energía y de comunicación en la Tierra.
La sonda Parker en sus aproximaciones más cercanas al Sol enfrenta el calor y la radiación como ninguna nave espacial antes. Si bien el frente del escudo protector de la sonda alcanzará temperaturas cercanas a los 1000 grados °C su extraordinario diseño permite mantener su carga útil a una temperatura ambiente cercana a 20 grados °C. En sus últimas tres órbitas, la Sonda Parker orbitará a menos de 9 radios solares (el radio solar es de 696 mil kilómetros, unas 110 veces mayor que el radio terrestre) de la “superficie” del sol, es decir, a menos de 6,26 millones de kilómetros.
En 2017, la misión pasó a llamarse Eugene Parker, Profesor Emérito del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Chicago. En la década de 1950, el científico propuso una serie de conceptos sobre cómo las estrellas, incluyendo a nuestro Sol, emiten energía. Parker llamó a esta cascada de energía ‘viento solar’, y lo describió como un complejo sistema de plasmas, campos magnéticos y partículas de alta energía. Parker también teorizó una explicación para el sobrecalentamiento de la corona, que es contrario a lo esperado por las leyes físicas, que las capas más externas a la superficie del sol fuesen más frías.
Resultados históricos
En los cuatro artículos publicados en Nature, el Sol se revela con detalles impresionantes los cuales podrían estar presentes en otras estrellas y alterar nuestras ideas actuales sobre los procesos de formación de las estrellas en general. La Sonda Parker revela características previamente desconocidas para nuestra estrella y cuya existencia tenía solo un soporte teórico.
Los hallazgos de esta misión espacial sobre cómo el Sol expulsa constantemente materia y energía ayudará a los científicos a reconsiderar los modelos actuales del Sol empleados para predecir el clima espacial alrededor de nuestro planeta. Esta información será de vital importancia para proteger a los astronautas y la tecnología en el espacio, incluyendo una parte importante del programa Artemis de la NASA, el que enviará a la primera mujer y al próximo hombre a la Luna posiblemente en 2024 y que servirá para preparar futuras misiones humanas a Marte.
Los cuatro artículos, ahora disponibles en línea en la revista Nature, describen las observaciones sin precedentes de la Sonda Parker cerca del Sol a través de dos sobrevuelos cercanos previos. Estos revelan nuevos conocimientos sobre los procesos que impulsan el viento solar y la forma en dicho fenómeno se combina con la rotación del Sol. A través de estos sobrevuelos, la misión también examinó el polvo del entorno coronal y detectó eventos de aceleración de partículas tan pequeños que son indetectables desde la Tierra (a casi 150 millones de kilómetros del Sol).
Visto cerca de la Tierra, el plasma del viento solar parece ser un flujo relativamente uniforme, uno que puede interactuar con el campo magnético natural de nuestro planeta y causar efectos climáticos espaciales que interfieren más o menos intensamente con la tecnología. Sin embargo, desde una cercanía al Sol, las observaciones de la Sonda Parker revelan un sistema dinámico y altamente estructurado, similar al de un estuario que sirve como zona de transición a medida que un río fluye hacia el océano. Por primera vez, los científicos pueden estudiar el viento solar desde su fuente misma, la corona del Sol, de forma similar a cómo se pueden observar las corrientes que sirven como fuente de un río. La nueva perspectiva que aporta la Sonda Parker ayudará a resolver los misterios que nos plantea el Sol y a encontrar vías de protección para nuestra pequeña Tierra (de masa 333 mil veces menor que la del Sol).
Estos primeros datos de la misión Parker muestran nuestra estrella, el Sol, desde una perspectiva inimaginada. Las estrellas son entes difíciles de imaginar, la observación del Sol nos muestra de manera dramática el tipo de monstruo que son. Al tener una nave tan cerca del Sol, a una distancia equivalente a un tercio de la distancia que lo separa del planeta Mercurio, en lugar de hacerlo desde una distancia mucho mayor, que envía continuamente información a la Tierra sobre su entorno nos estamos formando una visión sin precedentes de los fenómenos solares importantes y sobre cómo nos afectan en la Tierra. Es solo el comienzo de una increíble historia que culminará en 2025. Sin duda dará mucho que hablar y aportará a la seguridad de la investigación espacial y de humanidad. Esté atento.
Luis Campusano, investigador del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile y co-organizador del Simposio No. 354 de la Unión Astronómica Internacional sobre el Sol (Copiapó, 2019), relata la historia.
Los artículos publicados en Nature se pueden encontrar en este enlace
Los susurros del viento solar detectados por la sonda espacial Parker los puedes ver en el siguiente video