Más pistas sobre el viento solar, el misterioso fenómeno que impulsa las tormentas solares

La nave espacial Solar Orbiter de la ESA ha descubierto una multitud de diminutos chorros de material que escapan de la atmósfera exterior del Sol y que podrían ser el origen del viento solar

Tormentas solares: la amenaza invisible

La imagen tomada por Solar Orbiter, la más cercana al polo sur del Sol jamás captada ESA y NASA/Solar Orbiter/Equipo EUI

Nuestros ancestros veneraban al Sol viendo la misma esfera perfecta de luz que hoy vemos, a veces más blanca, a veces más rojiza, dependiendo de la hora del día. Con el tiempo, nuestros telescopios revelaron más y más detalles de esta estrella que no ... es tan homogénea como al principio creíamos: para empezar, no es un cuerpo sólido, sino una esfera de gas con varias capas. Y no es toda amarilla como la pintábamos en la escuela: presenta unas manchas intermitentes de las que a veces surgen una suerte de llamaradas gigantescas cuyo poder se deja sentir en todo el Sistema Solar.

Nuestros observatorios se han ido refinando tanto que hemos podido observar instantáneas del Sol que revelan estructuras aún más complejas: desde una suerte de 'panales' como los de las abejas que, en realidad, son el plasma hirviendo desde el interior hacia el exterior, y volviendo de nuevo hacia adentro; hasta una suerte de 'filamentos' parecidos a unas monstruosas bocas que rodean a las manchas solares, asociadas con los estallidos más violentos de nuestra estrella, cuando las líneas del campo magnético se enredan, se rompen y se vuelven a conectar. De ellas emergen potentes estallidos de energía en forma de eyecciones coronales de masa y erupciones solares, que también hemos podido observar con un detalle increíble.

Pero hay más. Porque al igual que cuando nos acercamos lo suficiente a una pantalla podemos ver los píxeles que conforman las imágenes, a medida que nuestras naves se aproximan a nuestra estrella, empezamos a ver más y más detalles de ella. Y esos detalles son los que tienen las respuestas a incógnitas como el porqué de que la corona solar, la atmósfera del Sol, con sus varios millones de grados, es cientos de veces más caliente que su superficie, que 'solo' está a unos 6.000. O dónde se origina el viento solar, una corriente de partículas cargadas que se liberan desde la corona y que impulsa todo el clima espacial, incluidas las tormentas solares, que pueden afectar a las comunicaciones en Tierra y los satélites en órbita.

Nuevos y diminutos chorros de energía

«El Sol es un cuerpo muy complejo», señala a ABC Javier Rodríguez-Pacheco, catedrático de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Alcalá (UAH) e investigador principal de EPD, las siglas del instrumento Energetic Particle Detector (Detector de Partículas Energéticas en su traducción al español) a bordo de Solar Orbiter, una misión capitaneada por la Agencia Espacial Euroepa (ESA) en colaboración con la NASA. Precisamente esta nave es la que ha revelado unas nuevas estructuras, hasta ahora invisibles por la tecnología humana, que podrían explicar en parte el viento solar y sobre las que se informa en un artículo publicado en la revista 'Science'. «Se trata de una multitud de diminutos chorros de materia ascendente inyectados en las capas más internas de la corona que escapan, en un fenómeno que dura tan solo entre 20 y 100 segundos, expulsando plasma a unos 100 kilómetros por segundo, apareciendo y desapareciendo constantemente», explica Rodríguez-Pacheco. Este mecanismo, según los investigadores, podría estar detrás del viento solar.

Aunque se trata de un fenómeno fundamental que se conoce desde la década de los años 50, comprender cómo y dónde se genera ha resultado toda una incógnita durante décadas. Ahora, gracias a su avanzada instrumentación, Solar Orbiter ha dado un importante paso para averiguar su origen. En concreto, los datos provienen del instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) y las imágenes que este tomó del polo sur del Sol el 30 de marzo de 2022, donde se pudo ver este parpadeo.

Este mosaico de imágenes muestra una multitud de pequeños chorros de material que escapan de la atmósfera exterior del Sol. Las imágenes provienen de la nave espacial Solar Orbiter de la ESA/NASA. Aparecen como rayas oscuras a lo largo de la superficie solar en este mosaico. Las imágenes son «negativas», lo que significa que, aunque los chorros se muestran oscuros, son destellos brillantes contra la superficie solar. Cada chorro dura entre 20 y 100 segundos y expulsa partículas cargadas, conocidas como plasma, a unos 100 km/s. Estos eventos podrían ser la tan buscada fuente del 'viento solar', la salida constante de partículas cargadas que proviene del Sol y fluye a través del Sistema Solar. ESA y NASA/Solar Orbiter/Equipo EUI

«Solo pudimos detectar estos pequeños chorros debido a las imágenes de alta resolución y alta cadencia sin precedentes producidas por EUI», explica en un comunicado Lakshmi Pradeep Chitta, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (Alemania), y autor principal del estudio.

Autopistas de energía

Durante décadas se ha relacionado el viento solar con los llamados agujeros coronales, que son regiones donde el campo magnético del Sol no regresa a él (al contrario de lo que ocurre con el campo magnético de la Tierra, que crea una especie de donut que emerge del núcleo terrestre). «Son como una especie de autopistas por donde discurren las partículas, extendiéndose por todo el Sistema Solar, creando el viento solar», explica Rodríguez-Pacheco.

Pero aquí la pregunta era cómo se produce este 'disparo' del plasma. Qué es lo que lo impulsa. La hipótesis tradicional es que, debido a que la corona está caliente, se expande naturalmente y una parte escapa a lo largo de estas 'autopistas'. Pero estos nuevos resultados, que analizaron un agujero coronal situado en el polo sur del Sol, encontraron estas pequeñas luces intermitentes que desafían la suposición de que el viento solar se produce solo en un flujo constante y continuo.

«Uno de los resultados aquí es que, en gran medida, este flujo no es realmente uniforme, la ubicuidad de los chorros sugiere que el viento solar de los agujeros coronales podría originarse como un flujo de salida altamente intermitente», afirma por su parte Andrei Zhukov, del Observatorio Real de Bélgica, colaborador del trabajo que dirigió la campaña de observación de Solar Orbiter.

Es decir, que aunque son bastante diminutos -de hecho, son mil millones de veces que las llamaradas de tipo X, las más fuertes del Sol; e incluso mil veces más débiles que las nanofulguraciones, los chorros menos potentes conocidos-, al estar continuamente produciéndose por todas partes, en conjunto sí que podrían responder al origen del viento solar. «Y podría haber aún más fenómenos a menor escala que estén influyendo en el comportamiento del Sol, pero que aún no vemos», señala Rodríguez-Pacheco.

Mirando hacia los polos

Ahora mismo, Solar Orbiter se encuentra dando vueltas alrededor del Sol cerca de su ecuador. En estas observaciones, los instrumentos miran al polo sur desde esa perspectiva. «Es como ver solo las copas en un bosque, sin ver directamente cada árbol», ejemplifica el Rodríguez-Pacheco. Sin embargo, esta visión comenzará a cambiar a partir de 2025, cuando la nave se alce sobre la eclíptica y entonces tenga una mirada privilegiada sobre los polos solares, una región hasta ahora inexplorada.

«Es más difícil medir algunas de las propiedades de estos pequeños chorros cuando se ven de canto, pero en unos años los veremos desde una perspectiva diferente a la de cualquier otro telescopio u observatorio, por lo que juntos deberían ayudar mucho», señala Daniel Müller, científico del proyecto de la ESA para Solar Orbiter. Y, aunque para nosotros el Sol es único, en realidad guarda los secretos de otras muchas estrellas que, de momento, tenemos demasiado lejos para analizar. «Comprender cómo funciona el Sol no solo nos ayudará a entender mejor procesos que nos afectan aquí, en la Tierra; sino también otros que ocurren en el resto del Universo».

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