El sol mantiene un estricto control sobre todo lo que hay en el Sistema Solar, pero no siempre es el mejor para mantener bajo control el material en su propia atmósfera. El viento solar rebelde se libera constantemente de nuestra estrella anfitriona, pasando por todos los planetas hasta que es detenido por el viento opuesto generado por estrellas más allá del Sistema Solar.
Un nuevo estudio publicado en Astrophysical Journal Letters ha mapeado el borde exterior de la atmósfera solar por primera vez, arrojando luz sobre el límite donde el viento solar escapa de la influencia magnética del sol.
Los datos de la sonda solar Parker de la NASA han permitido a los astrónomos rastrear los límites exactos de este límite y comprender su naturaleza en constante cambio a lo largo del ciclo solar.
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El viaje del viento solar
El sol siempre está produciendo corrientes de partículas cargadas (o plasma) desde la corona, su capa atmosférica más externa. La corona, que chisporrotea a más de 2 millones de grados Fahrenheit, calienta y acelera las partículas, que comienzan a moverse a velocidades tan altas que se vuelven capaces de escapar del sol en forma de viento solar.
Finalmente, las partículas energizadas atraviesan la superficie de Alfvén, el límite del sol donde el viento solar se vuelve más rápido que las ondas magnéticas. Luego, el viento solar se embarca en un viaje a través del Sistema Solar, llevando consigo una parte del campo magnético del sol que ha sido incrustado en plasma.
En este punto, el viento solar no tiene ninguna posibilidad de ser devuelto por la gravedad del sol, pasando planeta tras planeta. La magnetosfera de la Tierra bloquea la mayor parte del viento cuando pasa, pero algunas tormentas solares son lo suficientemente poderosas como para crear auroras o interferir con los satélites.
El viento solar llega al final de su recorrido en la heliopausa, zona que limita con la vasta extensión de gas y polvo interestelar. Según la NASA, aquí el viento solar no es lo suficientemente fuerte como para contrarrestar la presión del viento de otras estrellas de nuestra galaxia.
Mapeando el límite del sol
La sonda solar Parker, que se lanzó en 2018 para estudiar el sol, ha confirmado ahora cómo cambia la superficie de Alfvén con el tiempo. Los investigadores involucrados en el nuevo estudio examinaron los datos recopilados por el instrumento Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) de la sonda, lo que les permitió observar la estructura del límite exterior del sol.
“Antes, sólo podíamos estimar el límite del sol desde lejos sin una forma de probar si obtuvimos la respuesta correcta, pero ahora tenemos un mapa preciso que podemos usar para navegar mientras lo estudiamos”, dijo el autor principal Sam Badman, astrofísico del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian, en un comunicado.
“Y, lo que es más importante, también podemos observar cómo cambia y comparar esos cambios con datos de cerca. Eso nos da una idea mucho más clara de lo que realmente sucede alrededor del sol”, añadió Badman.
Los científicos han sabido que la forma y el tamaño de la superficie de Alfvén cambian según el ciclo solar de 11 años del sol; crece durante un máximo solar (el período de máxima actividad solar) y, a la inversa, se contrae durante un mínimo solar (el período de menor actividad solar). Los datos de Parker Solar Probe, sin embargo, han dejado claro lo que sucede a medida que se expande el límite.
“A medida que el sol pasa por ciclos de actividad, lo que estamos viendo es que la forma y la altura de la superficie de Alfvén alrededor del sol se hacen más grandes y también más puntiagudas. Eso es en realidad lo que predijimos en el pasado, pero ahora podemos confirmarlo directamente”, dijo Badman.
Respuestas a los misterios solares
Según los investigadores, estos mapas de la superficie de Alfvén podrían revelar secretos solares que aún no han sido respondidos. Puede ayudar a los astrónomos a comprender los procesos que ocurren en la atmósfera del sol; Una de las preguntas clave que tienen actualmente es por qué la corona hace tanto calor.
Los mapas también podrían conducir a modelos más precisos del viento solar, explicando cómo el clima espacial afecta a la Tierra y otros planetas.
El trabajo de los investigadores no ha terminado; cuando comience el próximo mínimo solar alrededor de 2030, planean regresar a la corona del sol para ver qué sucede durante la otra mitad del ciclo solar.
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