Al sumergirse en la corona solar, la sonda solar Parker de la NASA observó una curva en forma de S en el campo magnético del Sol causada por el aumento de temperatura de la corona, según una investigación de la Universidad de Michigan publicada en The Astrophysical Journal Letters.
La atmósfera similar a una corona del Sol puede ser 200 veces más caliente que la superficie del Sol, a pesar de estar lejos de la fuente principal de calor en el núcleo del Sol. Cómo el calor de la corona aparentemente desafía la física ha desconcertado a los científicos durante décadas, sin embargo, es la sopa caliente de partículas cargadas o plasma del sol que se mueve lo suficientemente rápido como para escapar de la gravedad del sol y envuelve nuestro sistema solar como el viento solar.
Para resolver este misterio, la NASA creó 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 Casper, profesor de ingeniería y ciencias espaciales y climáticas 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 por la forma en que invierten brevemente la dirección del campo magnético, así como miles de giros sutiles. Para algunos científicos, las curvas parecían fuentes prometedoras de calor para la corona y el viento solar. Sus curvas pronunciadas en forma de S almacenan una gran cantidad de energía magnética, que potencialmente se libera en el plasma circundante a medida que las curvas viajan a través del espacio y finalmente se enderezan.
“Esta energía tiene que ir a alguna parte y puede ayudar a calentar la corona y acelerar el viento solar”, dijo el autor Mujtaba Akhwan-Tafti, científico investigador asistente de ciencia e ingeniería atmosférica y espacial de la UM y coautor del estudio.
Pero para calentar la corona, las curvas deben atravesarla, por lo que aprender dónde se forman las curvas es esencial para comprender su efecto sobre la temperatura de la corona. Después de analizar los datos de las primeras 14 vueltas alrededor del Sol de la sonda solar Parker, el equipo de investigación descubrió que las curvaturas en forma de S son comunes en el viento solar cerca del Sol, pero están ausentes dentro de la corona.
Los científicos aún no pueden ponerse de acuerdo sobre las causas de los retrocesos. Algunos creen que el campo magnético se desvía por la turbulencia del viento solar más allá de la corona. Otros creen que las curvas comienzan su viaje en la superficie del Sol, cuando las líneas y bucles del campo magnético agitados chocan explosivamente en formas retorcidas.
Los resultados del estudio rechazan esta última hipótesis. Si las curvas se forman por colisiones de campos magnéticos en la superficie del Sol, deberían ser aún más comunes dentro de la corona. Sin embargo, Akhwan-Tafti cree que las colisiones magnéticas aún pueden desempeñar algún papel indirecto en el inicio de las curvas y el calentamiento de la corona.
“Nuestra teoría puede cerrar la brecha entre las dos escuelas de pensamiento sobre el mecanismo de generación en forma de S”, dijo Akhwan Tafti. “Aunque deben formarse fuera de la corona, puede haber un mecanismo desencadenante dentro de la corona que provoca que se formen curvas en el viento solar”.
Cuando los campos magnéticos chocan en la superficie del Sol, vibran como cuerdas de guitarra y envían ondas a lo largo de los campos magnéticos al espacio. Al mismo tiempo, la energía de la colisión crea corrientes de plasma muy rápidas en el viento solar.
Akhwan-Tafti cree que el rápido plasma convierte las ondas magnéticas en viento solar. Si algunas de estas ondas se disipan dentro de la atmósfera solar antes de que se formen las curvas, también pueden desempeñar un papel en el calentamiento de la corona.
“Los mecanismos que provocan la formación de curvas, y las curvas mismas, pueden calentar tanto la corona como el viento solar”, dijo.
Sin embargo, actualmente no hay datos suficientes para favorecer un desencadenante en la superficie del Sol sobre las turbulencias en el viento solar como causa de las curvas.
“La próxima visita de la sonda Parker Solar al Sol, el 24 de diciembre de 2024, recopilará aún más datos más cercanos al Sol. Usaremos los datos para probar más a fondo nuestra hipótesis”, dijo Akhwan-Tafti.
La investigación fue financiada por la NASA.
