Los científicos revelan el origen de los misteriosos “pliegues magnéticos” del Sol
La misión Solar Orbiter de la ESA ha logrado rastrear hasta el Sol el origen de unos misteriosos “pliegues magnéticos” del viento solar. El descubrimiento revela cómo se forman estas estructuras y aporta nuevas pistas sobre el origen y la evolución del viento solar.
Los científicos han encontrado las respuestas a los misteriosos pliegues magnéticos del Sol.
Solar Orbiter sigue el rastro de unos misteriosos pliegues magnéticos
El Sol es una estrella extraordinariamente dinámica. Su campo magnético está en constante movimiento y genera estructuras que pueden extenderse desde su superficie hasta las regiones más alejadas del Sistema Solar.
Entre ellas se encuentran los conocidos como “switchbacks”, que podemos describir en español como pliegues magnéticos. Son estructuras del campo magnético que pueden producir una inversión repentina y temporal de su dirección mientras viajan a través del viento solar.
Durante años, los científicos han observado estos fenómenos sin poder determinar con precisión dónde se originaban.
Ahora, la misión Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha conseguido seguir el rastro de uno de estos pliegues magnéticos hasta su lugar de nacimiento en el Sol.
El resultado proporciona nuevas pistas sobre uno de los procesos fundamentales que alimentan el viento solar y ayuda a comprender mejor cómo el campo magnético de nuestra estrella conecta su superficie con el espacio interplanetario.
¿Qué son los pliegues magnéticos del viento solar?
El viento solar es un flujo continuo de partículas cargadas que escapa de la atmósfera del Sol y se extiende por todo el Sistema Solar.
Estas partículas viajan acompañadas por el campo magnético solar, cuyas líneas se prolongan hacia el espacio.
Pero este campo no es uniforme ni permanece inmóvil. Las líneas magnéticas pueden doblarse, retorcerse y cambiar de configuración como consecuencia de la enorme actividad que tiene lugar en las capas exteriores del Sol.
Los pliegues magnéticos son una de estas estructuras.
Cuando una nave espacial atraviesa uno, sus instrumentos pueden registrar un cambio muy rápido en la dirección del campo magnético. Durante un corto periodo, la línea de campo parece doblarse y apuntar en sentido contrario, antes de recuperar su orientación.
Por este motivo reciben en inglés el nombre de switchbacks.
Estas estructuras fueron observadas por primera vez de forma clara en los datos de misiones que estudiaban el viento solar cerca del Sol, pero quedaba una cuestión fundamental por resolver: ¿dónde se originan?
Una huella del plasma que apunta al Sol
La respuesta ha llegado gracias a las observaciones combinadas de Solar Orbiter.
La nave atravesó un gran pliegue magnético mientras se encontraba aproximadamente a medio camino entre la Tierra y el Sol. Sus instrumentos pudieron estudiar directamente las partículas que formaban parte de esta estructura.
Entre ellas se encontraron partículas de oxígeno y carbono cuya composición proporcionó una pista fundamental.
Estas partículas mostraban características que indicaban que habían estado expuestas previamente a temperaturas muy elevadas en las proximidades de la superficie solar.
Era como encontrar una auténtica huella dactilar química.
Los investigadores utilizaron esta información junto con las imágenes obtenidas por Solar Orbiter y modelos del campo magnético para reconstruir el recorrido de las partículas.
El camino conducía de nuevo hasta el Sol.
De esta manera, los científicos han podido relacionar directamente un pliegue magnético observado en el viento solar con los procesos magnéticos que tienen lugar cerca de la superficie de nuestra estrella.
La reconexión magnética podría crear los pliegues
Los resultados apuntan a un mecanismo conocido como reconexión por intercambio como posible origen de estos fenómenos.
La superficie del Sol está cubierta por estructuras magnéticas muy diferentes. Algunas líneas del campo se cierran formando enormes bucles que regresan a la superficie, mientras que otras permanecen abiertas y se extienden hacia el espacio.
En determinadas circunstancias, una línea magnética abierta puede interactuar con una estructura cerrada. Cuando ambas se aproximan, el campo magnético puede reorganizarse mediante un proceso conocido como reconexión magnética.
Como consecuencia, parte del plasma que estaba atrapado en un bucle puede quedar conectado con una línea de campo abierta y escapar hacia el espacio.
Según los datos obtenidos por Solar Orbiter, este proceso podría haber generado el pliegue magnético observado por la nave.
El descubrimiento proporciona así una evidencia importante de que algunos de estos fenómenos nacen directamente de la actividad magnética de la superficie solar.
Las ondas y la turbulencia también intervienen
El nuevo estudio no significa que la reconexión magnética sea la única responsable del comportamiento de estas estructuras.
Los investigadores han encontrado indicios de que las ondas y la turbulencia del viento solar también desempeñan un papel importante, especialmente cuando los pliegues ya se han alejado del Sol.
Esto apunta a un escenario más complejo.
La reconexión magnética podría ser responsable de crear inicialmente estas estructuras cerca de nuestra estrella, mientras que las ondas y la turbulencia modificarían posteriormente su forma y evolución durante el viaje a través del Sistema Solar.
De esta manera, distintos mecanismos físicos podrían explicar diferentes etapas de la vida de un mismo pliegue magnético.
Una nueva ventana al viento solar
Comprender cómo nacen estos pliegues es importante porque el viento solar todavía guarda numerosos misterios.
Sabemos que procede del Sol, pero los científicos continúan investigando exactamente cómo se calienta, cómo se acelera y cómo evoluciona mientras se aleja de nuestra estrella.
Los pliegues magnéticos proporcionan una oportunidad excepcional para estudiar estos procesos.
Su estructura conserva información sobre las condiciones existentes en las regiones donde se formaron, mientras que sus cambios durante el viaje permiten conocer cómo interactúan con el entorno magnético y con las partículas del viento solar.
Solar Orbiter permite estudiar estos fenómenos combinando dos perspectivas diferentes: observar las regiones del Sol donde se originan y, posteriormente, medir directamente las partículas y los campos magnéticos que se alejan de nuestra estrella.
Del campo magnético del Sol al tiempo espacial
El estudio también tiene implicaciones para comprender el tiempo espacial, es decir, las condiciones cambiantes del entorno espacial provocadas por la actividad del Sol.
Las variaciones del campo magnético y del viento solar forman parte de la conexión permanente entre nuestra estrella y los planetas.
Cuando el Sol experimenta episodios de gran actividad, puede producir llamaradas y enormes eyecciones de masa coronal capaces de lanzar grandes cantidades de plasma y campos magnéticos hacia el espacio.
Cuando estas estructuras alcanzan la Tierra pueden desencadenar tormentas geomagnéticas, capaces de producir auroras en latitudes inusualmente bajas y, en los episodios más intensos, afectar a satélites, comunicaciones, sistemas de navegación y redes eléctricas.
Comprender cómo funciona el campo magnético solar y cómo se comporta el viento solar es, por tanto, fundamental para conocer mejor estos fenómenos.
Solar Orbiter se acerca cada vez más a los secretos del Sol
Lanzada en febrero de 2020, Solar Orbiter fue diseñada para estudiar nuestra estrella desde una perspectiva sin precedentes.
La misión de la ESA cuenta con diez instrumentos científicos destinados a investigar tanto la superficie solar como su atmósfera, el campo magnético y el viento solar.
La nave puede acercarse a unos 42 millones de kilómetros del Sol, permitiendo estudiar regiones y procesos que resultan imposibles de observar desde la Tierra con el mismo nivel de detalle.
Uno de sus grandes objetivos es precisamente descubrir cómo funciona la conexión entre el Sol y el espacio que lo rodea.
El nuevo estudio demuestra el enorme valor de combinar las observaciones remotas de la superficie solar con las mediciones realizadas directamente dentro del viento solar.
Solar Orbiter ha conseguido seguir el rastro de un misterioso pliegue magnético desde el espacio hasta su posible lugar de origen en el Sol.
Y con ello, una estructura que durante años parecía simplemente una extraña perturbación del viento solar comienza a revelar su historia: nace de la compleja actividad magnética del Sol y continúa transformándose mientras viaja por el Sistema Solar.
Fuente: NASANET