Parker Solar Probe no lleva un detector de polvo, pero cuando pequeños granos cerca del sol chocaron contra la nave espacial a gran velocidad, se vaporizaron al contacto y dejaron rastros eléctricos en instrumentos construidos para algo completamente distinto. De hecho, la nave espacial se había convertido accidentalmente en un detector de polvo.
Ese descubrimiento accidental está en el centro de un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal, dirigido por Syed Ayaz, asistente de investigación graduado en la Universidad de Alabama en Huntsville. La atmósfera exterior del Sol, llamada corona, alcanza temperaturas de aproximadamente 1,8 millones a 5,4 millones de grados Fahrenheit (1 millón a 3 millones de grados Celsius). La superficie debajo de él se encuentra a aproximadamente 9.900 grados Fahrenheit (5.500 grados Celsius). Por lo general, el calor disminuye con la distancia desde su fuente. El sol funciona al revés y nadie ha explicado completamente por qué.
Los investigadores se han centrado en electrones, iones y ondas de plasma para comprender cómo se mueve la energía a través de la corona. El polvo quedó fuera de esos modelos en su mayor parte, ya que se suponía que era demasiado frágil para sobrevivir tan cerca del sol. Los datos de Parker mostraron que estaba allí de todos modos. El nuevo estudio encuentra que los granos de polvo cargados pueden cambiar la forma en que viajan las ondas de plasma y dónde liberan su energía, alterando potencialmente dónde y cómo se produce el calentamiento coronal.
“El descubrimiento de polvo en el joven viento solar por parte de Parker Solar Probe permitió a Syed abrir un área de estudio completamente nueva e inesperada en la física solar”, dijo el coautor Gary Zank en un comunicado de prensa. “Esto es muy emocionante, y Syed se dio cuenta muy rápidamente de que la presencia de polvo podría cambiar la forma en que vemos el problema abierto y de larga data de cómo calentar la corona solar a más de un millón de grados”.
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¿Qué está haciendo el polvo cargado cerca del Sol?
Ayaz se centró en las ondas cinéticas de Alfvén, un tipo de onda de plasma que puede transportar energía electromagnética a través de la corona y transferirla a partículas. Los investigadores ya ven estas ondas como una parte importante del calentamiento coronal, pero la mayoría de los modelos han tratado la región como una mezcla de electrones, iones y campos magnéticos. El estudio de Ayaz pregunta qué sucede si el polvo no sólo sobrevive cerca del sol sino que también cambia la forma en que se mueven esas ondas.
El polvo parece cambiar las ondas de dos maneras opuestas. La masa de polvo puede hacer que el plasma circundante sea más difícil de mover, lo que ralentiza las ondas. Eso puede permitir que su energía viaje más lejos hacia la corona o el viento solar joven antes de ser liberado.
La carga del polvo puede tener el efecto contrario. Debido a que los granos están cargados eléctricamente, pueden fortalecer el vínculo entre las ondas, los campos eléctricos y las partículas cercanas. En ese caso, la energía de las olas puede liberarse más cerca del polvo, calentando las partículas más localmente.
El problema del calentamiento de la corona no se trata sólo de cómo se calienta tanto la atmósfera exterior del sol, sino también de dónde se deposita la energía. Si el polvo cambia ya sea que la energía viaje hacia afuera o se libere cerca, entonces podría afectar la forma, la temperatura y la aceleración del joven viento solar.
¿Qué sigue para la investigación de la corona solar?
Los hallazgos trasladan la pregunta de si el polvo puede sobrevivir cerca del sol a qué hace ese polvo allí. Parker Solar Probe ya ha demostrado que el entorno cercano al Sol es más activo y variable de lo esperado, y futuras misiones con instrumentos diseñados específicamente para medir tanto el polvo como las ondas de plasma podrían ayudar a determinar cuánta influencia tienen realmente esos granos.
La pregunta más importante es si el polvo cerca del Sol sólo pasa a través de él, o si ayuda a determinar cómo la energía electromagnética se convierte en calor y en movimiento del viento solar. Esa respuesta puede requerir misiones más allá de Parker, pero la pregunta en sí es nueva y comenzó con una nave espacial que captó señales para las que nunca fue diseñada.
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