Qué son las pequeñas emanaciones que surgen de la corona del Sol y darían vida al viento solar

Cuando nos preguntamos qué es el viento solar solo debemos observar el efecto que hace cuando choca con el campo magnético de la Tierra: se producen las auroras boreales o australes.

El viento solar existe y de hecho, se están estudiando naves espaciales munidas con grandes velas para aprovecharlo y surcar el espacio sin necesidad de llevar combustible.

Este viento proveniente del Sol está compuesto de partículas cargadas, conocidas como plasma, que escapan continuamente de nuestra estrella y se propaga hacia el exterior a través del espacio interplanetario, chocando con todo lo que encuentra a su paso.

Aunque los astrónomos saben que el viento solar es una característica fundamental e innata del Sol, el hecho de comprender cómo y dónde se genera cerca del Sol ha resultado difícil y ha sido un foco clave de estudio durante décadas. Ahora, gracias a la nave espacial Solar Orbiter, los científicos se han acercado para desentrañar su origen y secretos.

Los datos provienen del instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) de Solar Orbiter, concretamente de las imágenes del polo sur del Sol tomadas por EUI el 30 de marzo de 2022 y que han sido procesadas recientemente. Las mismas revelan chorros de características débiles y de corta duración que están asociadas con la eyección de plasma expulsado de la atmósfera del Sol.

Los científicos pudieron determinar que cada chorro dura entre 20 y 100 segundos y expulsa plasma a alrededor de 100 km/s o 360.000 km/h. “Sólo pudimos detectar estos diminutos chorros gracias a las imágenes de alta resolución y alta cadencia sin precedentes producidas por EUI”, explicó Lakshmi Pradeep Chitta, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, en una conferencia de prensa a la que asistió Infobae.

En particular, las imágenes fueron tomadas en el canal ultravioleta extremo del generador de imágenes de alta resolución de EUI, que observa plasma solar de millones de grados a una longitud de onda de 17,4 nanómetros.

Los análisis muestran que estas características son causadas por la expulsión de plasma de la atmósfera solar lo cual es de vital importancia para los científicos que estudian el Sol y sus efectos en la Tierra y todos los planetas.

Los investigadores saben desde hace décadas que una fracción significativa del viento solar está asociada con estructuras magnéticas llamadas agujeros coronales, regiones donde el campo magnético del Sol no regresa hacia el Sol. En cambio, el campo magnético se extiende hacia las profundidades del Sistema Solar. El plasma puede fluir a lo largo de estas líneas de campo magnético “abiertas”, dirigiéndose hacia el Sistema Solar, creando el viento solar.

Cambio de teoría

Los astrónomos se preguntas cómo es que el plasma es lanzado hacia el espacio. La suposición tradicional es que debido a que la corona está caliente, se expande naturalmente y una parte de ella escapa a lo largo de las líneas de campo.

Pero estas nuevas observaciones “de cerca” al Sol y los nuevos resultados de los estudios realizados en el agujero coronal situado en el polo sur del Sol precisan que los chorros individuales que fueron detectados desafían la suposición de que el viento solar se produce sólo en un flujo continuo y constante.

“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”, precisó Andrei Zhukov, Real Observatorio de Bélgica, colaborador del trabajo que dirigió la campaña de observación del Solar Orbiter.

Los expertos afirman que la energía asociada con cada chorro individual es pequeña. En el extremo superior de los fenómenos coronales del Sol se encuentran las erupciones solares de clase X, y en el extremo inferior, las llamadas nanollamaradas.

Y saben que hay 1000 millones de veces más energía en una llamarada X que en una nanollamarada. Los diminutos chorros descubiertos por Solar Orbiter son incluso menos energéticos, ya que manifiestan alrededor de 1000 veces menos energía que una nanollamarada y canalizan la mayor parte de esa energía hacia la expulsión del plasma.

“La ubicuidad de ellos que implican las nuevas observaciones sugiere que están expulsando una fracción sustancial del material que vemos en el viento solar. Y podría haber eventos aún más pequeños y más frecuentes que proporcionen aún más. Creo que es un paso importante encontrar algo en el disco que sin duda contribuya al viento solar”, afirmó David Berghmans, Real Observatorio de Bélgica e investigador principal del instrumento EUI.

Observaciones futuras e implicaciones más amplias

Actualmente, Solar Orbiter todavía gira alrededor del Sol cerca de su ecuador. En estas observaciones, EUI mira a través del polo sur en un ángulo rasante que a veces dificulta las observaciones científicas.

“Es más difícil medir algunas de las propiedades de estos diminutos chorros cuando los vemos 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”, precisó Daniel Müller, científico del proyecto de la ESA para Solar Orbiter.

Esto se debe a que a medida que avance la misión, la nave espacial inclinará gradualmente su órbita, según anticipa la Agencia Espacial Europea, hacia las regiones polares. Al mismo tiempo, la actividad en el Sol progresará a lo largo del ciclo solar y los agujeros coronales comenzarán a aparecer en muchas latitudes diferentes, proporcionando una nueva perspectiva única.

Todos los expertos estarán ansiosos por ver qué nuevos conocimientos pueden recopilar porque este trabajo se extiende más allá de nuestro propio Sistema Solar.

El Sol es la única estrella cuya atmósfera podemos observar con tanto detalle, pero es probable que el mismo proceso ocurra también en otras estrellas. Eso convierte estas observaciones en el descubrimiento de un proceso astrofísico fundamental para la comprensión del Universo.