La sonda Parker desvela los primeros secretos del Sol

Durante miles de millones de años, el Sol ha ocultado sus secretos en una vorágine de energía denominada corona solar. Este escudo revuelto de plasma magnetizado a millones de grados, tremendamente caliente y ultraviolento en ocasiones, es una región que ninguna nave espacial se ha atrevido a explorar hasta ahora.

Cuatro estudios publicados en la revista Nature describen los primeros datos de la Sonda Solar Parker, una misión sin precedentes que ha logrado volar cada vez más cerca del Sol —tres veces hasta la fecha— y probar su aliento coronal. Estos acercamientos están resolviendo algunos misterios solares y revelan un auténtico tesoro de hallazgos inesperados.

«Hace cosas que ninguna sonda ha hecho jamás. Tengo ganas de ver qué hay por venir», afirma Sarah Gibson, del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica.

Estas observaciones íntimas desentrañarán acertijos básicos de la física solar y podrían ayudarnos a predecir mejor las dañinas erupciones solares dirigidas hacia la Tierra. Estas peligrosas nubes de partículas extremadamente cargadas, denominadas eyecciones de masa coronal, producen auroras relucientes que pueden brillar hasta en los cielos de latitudes medias, pero también pueden perjudicar los satélites de comunicaciones y las redes eléctricas y resultar letales para los astronautas.

«Cuando se piensa en los riesgos del espacio, la gente suele imaginarse el meteoro que mató a los dinosaurios. Pero si un fenómeno de meteorología espacial enorme noquea afecta a nuestra tecnología, supone un riesgo mucho mayor hoy en día», afirma David McComas, de la Universidad de Princeton y autor de uno de los estudios.

Una misión para probar el Sol

La Sonda Solar Parker, lanzada en agosto de 2018, hizo su primer sobrevuelo solar en noviembre de aquel año. En su misión de siete años, la sonda pasará junto al sol 24 veces, aproximándose cada vez más hasta que se acerque a 6,4 millones de kilómetros de la superficie solar.

La sonda, que transporta cuatro instrumentos, vuela por la corona solar, tomando mediciones de la atmósfera del astro e intentando husmear el origen del viento solar, las corrientes de partículas cargadas que libera el Sol sin cesar. Acercarse tanto al Sol es fundamental, ya que la sonda puede tomar muestras del viento solar crudo y prístino que no podemos estudiar desde la Tierra con tanta facilidad.

«Una vez llega hasta nosotros, ha evolucionado. Ha cambiado, ha sido procesado, gran parte de la estructura y de los aspectos que podrían revelarnos cómo se originó se han diseminado o pulido. La Parker está sumergiéndose donde aún es joven y lo observa donde aún es reciente», explica Gibson sobre el viento solar.

Los científicos ya saben que las ráfagas supersónicas más impetuosas se originan en agujeros fríos y magnéticos de la corona solar. Pero el origen del viento solar más lento y denso es un misterio. Lo mismo ocurre con la atmósfera insondablemente caliente del Sol. Aunque la superficie de la estrella arde a unos 5500 grados Celsius relativamente fríos, la corona superior arde a un millón de grados.

«El Sol debe de estar liberando energía adicional que no vemos. En realidad tiene que deshacerse de esa energía. Así que debemos encontrar algún mecanismo para expulsar energía al espacio antes de depositarla», afirma Justin Kasper, de la Universidad de Míchigan y autor de uno de los estudios.

Olas rebeldes en el mar solar

Es posible que lo más desconcertante de las observaciones iniciales sean las ondas magnéticas que se dispersan por la atmósfera solar, incrementando las velocidades del viento hasta 480 000 kilómetros por hora y, en algunos casos, provocando una inversión completa del campo magnético local.

«El viento se mueve tan deprisa y esto que nos atraviesa es tan violento que invierte el campo magnético 180 grados en menos de un segundo», afirma Kasper. «Lo primero que nos preguntamos fue: “¿qué es esto?”».

En los dos primeros sobrevuelos, la sonda Parker se topó con casi mil ondas, que a nivel local son colosales, pero son demasiado pequeñas para detectarse desde la Tierra. Duran segundos o minutos, engañarían a una brújula normal y no tienen una fuente obvia.

El equipo las denomina switchbacks —«curvas» o «zigzags»— y algunos científicos sospechan que, si las ondas depositan energía, podrían desempeñar un papel en el sobrecalentamiento de la corona solar. Con todo, aún no está claro qué pone en marcha estas olas, si se fortalecerán o si serán más numerosas conforme la nave vaya acercándose al Sol.

Algo que también ha dejado perplejos a los científicos es la velocidad lateral del viento solar. El Sol gira sobre su eje una vez cada 24,5 días terrestres y, conforme hace piruetas, su aluvión entrecortado de partículas rota con él al principio. Cuando el viento solar alcanza la Tierra, viaja de forma radial o fluye hacia fuera como el agua de un aspersor giratorio.

Eso tiene sentido hasta cierto punto. Pero cuando la sonda Parker voló bajo sobre el hemisferio sur del Sol, midió la velocidad de rotación del viento solar y descubrió que el viento circula alrededor de la estrella mucho más rápido de lo que se creía posible a tal distancia.

«Es como 20 veces mayor de lo que predicen el modelo del Sol y su rotación», afirma Kasper. «Se nos escapa algo muy fundamental sobre la corona del Sol y el viento solar».

La velocidad del viento puede afectar al ritmo de evolución de las estrellas; las estrellas recién nacidas giran deprisa y se ralentizan a lo largo de eones, perdiendo energía en forma de viento. Aunque no parece que nuestro Sol vaya a agotarse más rápido de lo previsto, los vientos extrañamente veloces apuntan a que nuestra estrella podría disminuir su velocidad de rotación más rápidamente conforme envejezca.

La desconcertante velocidad de rotación también podría afectar a las predicciones sobre las trayectorias y los tiempos de llegada de las eyecciones de masa coronal, los espasmos solares que pueden afectar a la energía de la Tierra.

«A menudo, las EMC se desplazan en direcciones inesperadas... si hay grandes flujos laterales, podría ser una razón importante de por qué se nos da mal predecir las eyecciones de masa coronal. No diría que somos terribles, pero no se nos da bien», afirma Kasper.

Zona sin polvo

Con el progreso de la misión, no cabe duda de que la Sonda Solar Parker revelará más sorpresas. Por ejemplo, la nave está a punto de detectar una zona hipotética pero no observada alrededor del Sol donde hace tanto calor que «el polvo no puede sobrevivir», afirma Russell Howard, del Laboratorio de Investigación Naval y autor de uno de los estudios. Esta zona sin polvo no ha podido detectarse desde que se predijo en 1928, ni siquiera durante los eclipses solares, cuando es mucho más fácil observar el entorno del Sol desde la Tierra.

Conforme el ciclo solar empiece a acelerarse al salir de sus 11 años de actividad mínima, los científicos prevén que la misión será aún más emocionante. En última instancia, el equipo espera que la Sonda Solar Parker contemple la boca del lobo de una eyección de masa coronal gigantesca, un fenómeno que será cada vez más probable conforme el Sol se despierte de su letargo.

«Esperamos que se produzca la eyección de masa coronal más potente y rápida que puede producir el Sol», afirma Nour Raouafi, científico del proyecto en el Laboratorio de Física Aplicada de la Josh Hopkins. «La estamos esperando con ganas».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.