El Sol siempre está presente. Tan esencial para la vida en la Tierra como desconocido. Desde pequeños, lo dibujamos con caritas -contento y enojado- y con grandes llamas. De grandes lo damos por un hecho que está allí, desplegando su luz en las mañanas y en las tardes retirándose para el descanso. Distintas misiones espaciales se le han aproximado en los últimos años para indagar más sobre nuestra potente estrella y han descubierto facetas hasta ahora ignoradas del Sol.
En agosto del año pasado aparecieron manchas oscuras en su faz, marcando regiones donde los campos magnéticos anudaban y retorcían su superficie. ¿Qué estaba ocurriendo? Semanas después, en septiembre, algunas de estas manchas solares habían girado hacia el lado opuesto del Sol y soltaron una enorme bocanada de gas sobrecalentado. Esta enorme erupción se disparó hacia afuera y envolvió una nave espacial de 1.500 millones de dólares que orbitaba cerca.
La sonda solar Parker de la NASA, permaneció sorprendentemente ilesa e incluso pudo tomar mediciones sin precedentes cuando la explosión solar la cubrió, recuerda la revista científica Nature. Desde cerca, una segunda nave espacial, el Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea, observó cómo se desarrollaba todo el drama. Nunca antes las misiones espaciales habían visto tanta actividad tan cerca del Sol.
Lo que estas sondas han encontrado, en este y otros momentos similares en los últimos años, está reescribiendo gran parte de lo que los científicos saben sobre el Sol. Las naves espaciales han observado erupciones solares masivas. Una «serpiente» magnética que se desliza sobre la superficie del Sol, ondulándose lentamente a través de la atmósfera solar. «Vivimos un momento de cambio de paradigma en este campo», afirma Dan Seaton, físico solar del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado.
Misiones espaciales se aproximan al Sol
Es un momento fortuito para tener estas misiones espaciales tan cerca del Sol, porque la estrella se precipita hacia el pico de su ciclo de actividad de 11 años. El ciclo solar actual ya es más fuerte que el anterior. En junio de 2023 hubo 163 manchas solares en la superficie del Sol, la mayor cantidad en más de dos décadas. Agosto también trajo varias bengalas de clase X, el tipo más grande posible. «Definitivamente nos estamos acercando al máximo, si es que aún no lo hemos alcanzado», dice Katharine Reeves, física solar del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts.
Las tormentas solares pueden enviar oleadas de partículas energéticas sobre la Tierra, donde pueden interrumpir las comunicaciones y dejar fuera de servicio las redes eléctricas. Incluso mientras forman hermosas auroras brillantes sobre los polos. En febrero de 2022, la empresa aeroespacial SpaceX perdió 38 de los 49 satélites de comunicaciones recién lanzados. Debido a una tormenta solar que provocó un aumento de la densidad de la atmósfera terrestre. Creando así una resistencia adicional en los satélites y sacándolos de órbita.
Para comprender mejor la actividad del Sol y predecir sus efectos sobre la Tierra, los investigadores han construido diversos observatorios a lo largo de los años. Muchos han estado en órbita terrestre, mientras que otros se han situado entre la Tierra y el Sol o fuera de esa línea. Con el propósito de tener una mejor perspectiva de las tormentas que podrían avecinarse.
Por ejemplo, el observatorio solar indio Aditya-L1, lanzado en septiembre, se dirige a un punto intermedio entre el Sol y la Tierra, donde se unirá a dos misiones de la década de 1990 que vigilan el Sol en busca de tormentas terrestres.
Perfilando la ciencia solar
Pero no fue hasta el lanzamiento de la Parker Solar Probe en 2018, y del Solar Orbiter en 2020, cuando la humanidad comenzó a obtener una visión cercana de la estrella natal de la Tierra. Las dos misiones espaciales se concibieron de forma independiente y llevan distintos instrumentos, pero funcionan bien juntas tras las pistas del Sol, afirma Reeves.
Parker Solar Probe sigue una trayectoria en bucle que la acerca al Sol con el tiempo. Esto le permite atravesar la atmósfera solar y medir partículas y campos magnéticos a menor distancia que cualquier otra nave espacial. Solar Orbiter vuela en una órbita más distante, pero cuenta con cámaras de alta resolución que pueden revelar brillantes erupciones solares, diminutos chorros de plasma y otros detalles solares.
Es la combinación de los instrumentos de cada nave espacial -y la geometría única que se produce cuando se encuentran en distintos lugares cerca del Sol- lo que permite llevar a cabo esta nueva ciencia. Muchos investigadores están especialmente interesados en utilizar las dos misiones para rastrear las primeras fases de las erupciones solares. Éstas se producen cuando los campos magnéticos retorcidos de la atmósfera solar cambian repentinamente de configuración.
La reorganización de la energía magnética a menudo provoca una enorme explosión de gas sobrecalentado que estalla en el espacio. Si estas eyecciones de masa coronal alcanzan la Tierra, provocan tormentas geomagnéticas que pueden dañar los satélites y las redes eléctricas.
Otra oportunidad para realizar observaciones conjuntas se presentó en abril de 2021. Cuando Solar Orbiter captó una erupción de material procedente del lado más lejano del Sol mientras se dirigía hacia Parker Solar Probe. En cuestión de horas, una ola de partículas cargadas envolvió la nave espacial de la NASA. Las mediciones que realizó permitieron a los científicos seguir la erupción con un detalle sin precedentes, esclareciendo cómo comienzan y evolucionan estas erupciones.
Sondas espaciales y telescopio solar
Tatiana Niembro, astrofísica del CfA, y su equipo informaron sobre el trabajo conjunto de estas misiones espaciales cercanas al Sol en agosto.
Solar Orbiter pudo identificar la región concreta del Sol que entró en erupción, y Parker Solar Probe tomó imágenes de la eyección de masa coronal antes de que la erupción bañara la nave espacial, la primera medición de este tipo.
Aún más emocionante para los físicos solares fue la erupción solar de septiembre de 2022. Una de las más rápidas y energéticas de las que se tiene constancia. Procedente de la cara oculta del Sol, expulsó material a unos 2.700 kilómetros por segundo. Si hubiera golpeado la Tierra, podría haber causado una tormenta geomagnética cercana a la más potente jamás registrada, el Evento Carrington de 1859. Esta tormenta provocó el resplandor de las auroras en latitudes bajas y la avería de los equipos telegráficos.
Además de las misiones espaciales hay una nueva de medición solar, que apenas comienza a dar resultados. En la isla hawaiana de Maui se encuentra el Telescopio Solar Daniel K. Inouye, de cuatro metros, el telescopio solar más grande del mundo. Entró en funcionamiento en 2020, pero todavía está solucionando problemas técnicos y, a menudo, está fuera de línea para realizar trabajos de ingeniería.
Siempre que puede, el telescopio Inouye observa al mismo tiempo que la sonda solar Parker pasa cerca del Sol, dice Alexandra Tritschler, científica principal del Observatorio Solar Nacional en Boulder.
El año pasado, como prueba de concepto, los investigadores organizaron los cronogramas para que Solar Orbiter estudiara una región activa del Sol al mismo tiempo que esa área aparecía a la vista del telescopio Inouye. Los datos todavía se están analizando, pero los equipos esperan repetir las observaciones conjuntas en el futuro, afirma.
Nuevos descubrimientos
Los investigadores solares esperan que en los próximos años se produzcan una gran cantidad de descubrimientos. Estiman que Solar Orbiter continúe funcionando durante al menos otros siete años. Y su órbita se volverá gradualmente más inclinada con respecto a la del Sol, de modo que mirará más hacia los polos del Sol que hacia su ecuador.
Mientras tanto, el paso más cercano de la sonda solar Parker a través de la atmósfera del Sol aún está por llegar, en diciembre de 2024. Después de eso, si la NASA decide continuar financiando la misión, la nave espacial podría continuar realizando inmersiones más profundas en el Sol.
«Es único. Posiblemente nunca más volvamos a alcanzar este nivel», dice Green sobre la combinación de las dos misiones espaciales dedicadas a explorar el Sol. .
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