Misterio del viento solar resuelto por dos sondas más cercanas al Sol

Las dos sondas que están más cerca del Sol han coincidido en una alineación poco frecuente que ha permitido resolver uno de los enigmas de nuestra estrella: la manera en que el viento solar se acelera y se calienta. Este fenómeno es causado por las ondas conocidas como ondas de Alfvén.

Un grupo internacional de investigadores, liderado por el Centro de Astrofísica de Harvard y el Smithsonian en Estados Unidos, utilizó datos de las sondas Solar Orbiter, de la Agencia Espacial Europea (ESA), y Parker Solar Probe, de la NASA, para desentrañar este misterio de la física solar y comprender mejor cómo afecta al entorno espacial cercano.

El estudio revela que las ondas de Alfvén, un tipo de onda electromagnética de plasma muy común, son responsables de impulsar tanto la aceleración como el calentamiento del viento solar, una corriente de partículas que escapa de la corona, la capa más externa del Sol, y que al llegar a la Tierra puede causar las auroras boreales.

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Este viento solar, conocido como “rápido,” puede alcanzar velocidades de más de 1,8 millones de kilómetros por hora. Sin embargo, cuando sale de la corona solar, lo hace a velocidades mucho más bajas, lo que indica que algo lo acelera a medida que se aleja del Sol, indica EFE.

Además, el viento solar inicia su trayecto a temperaturas de millones de grados. Aunque debería enfriarse de forma natural al alejarse del Sol, el enfriamiento ocurre más lentamente de lo esperado.

Antes de esta investigación, ya se había planteado la hipótesis de que las ondas de Alfvén podían ser una fuente de energía para el viento solar, pero no existían pruebas concluyentes.

El estudio, publicado en la revista Science, se benefició de una inusual alineación en febrero de 2022, cuando las sondas Solar Orbiter y Parker Solar Probe coincidieron en la misma corriente de viento solar a pesar de estar a diferentes distancias del Sol y en órbitas distintas.

La sonda Parker, situada a unos 9 millones de kilómetros del Sol, en los límites externos de la corona solar, atravesó primero la corriente de viento solar. La Solar Orbiter, que se encontraba a 89 millones de kilómetros, la cruzó casi dos días después. Esta rara alineación permitió observar la evolución del viento solar a lo largo del tiempo.

Cuando el viento solar pasó por la sonda de la NASA, contenía ondas de Alfvén de gran amplitud que causaban cambios bruscos en la dirección del campo magnético, un fenómeno conocido como “latigazo magnético” (switchback).

Sin embargo, las mediciones realizadas por la sonda de la ESA 40 horas después no mostraron cambios en la dirección del campo magnético, aunque el plasma se había calentado y acelerado.

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Al comparar las mediciones de ambas sondas, los investigadores encontraron que la energía cinética y térmica adicional adquirida por el plasma correspondía con la energía que habían perdido las ondas de Alfvén.

Este hallazgo llevó a la conclusión de que las ondas de Alfvén son las que proporcionan el calentamiento y la aceleración adicionales necesarios para el viento solar mientras se desplaza desde la corona del Sol hacia el resto del Sistema Solar.