El viento solar, una corriente de partÃculas cargadas que emana del Sol, es un fenómeno de gran importancia que puede generar auroras, afectar la funcionalidad de satélites y dañar la infraestructura eléctrica de la Tierra. Sin embargo, aún el conocimiento sobre las fuerzas que producen este viento es limitado, su origen en el Sol y lo que lo acelera hacia el planeta Tierra.
Durante mucho tiempo, la inmensa potencia del viento solar dificultó la tarea de las sondas espaciales de observar más allá del caos y determinar dónde se genera. Sin embargo, gracias a la misión del Parker Solar Probe de la NASA, finalmente se pudieron obtener imágenes de la región donde el viento solar tiene su origen. Los cientÃficos de la NASA habÃan predicho previamente que este viento se origina cerca de la superficie del Sol y luego se desplaza a través de "agujeros" en la corona solar, la atmósfera exterior, antes de ser expulsado al espacio. Las imágenes enviadas por el Parker Solar Probe finalmente confirmaron esta teorÃa.
"El viento solar rápido que llena la heliosfera tiene su origen en regiones del Sol llamadas 'agujeros coronales', donde el campo magnético es abierto", afirmaron los investigadores del equipo del Parker en un estudio recientemente publicado en Nature.
Pero, ¿qué son exactamente estos "agujeros coronales"? Son áreas especialmente brillantes en la corona solar que se caracterizan por tener un campo magnético abierto. Múltiples lÃneas de campo magnético que se extienden hasta la superficie solar atraviesan cada agujero, algunas dirigiéndose hacia el Sol y otras alejándose de él. Cuando los campos magnéticos en direcciones opuestas chocan, se rompen y luego se vuelven a conectar en un fenómeno conocido como reconexión magnética, expulsando plasma que fluye a lo largo de las lÃneas de campo.
Aquà es donde entra en juego el descubrimiento del Parker Solar Probe. La sonda pudo detectar flujos de partÃculas altamente energéticas en el plasma que fluye desde los agujeros coronales. Estas partÃculas también se encuentran en lo que se conoce como viento solar rápido, que es casi el doble de rápido que el viento solar lento y alcanza velocidades de aproximadamente 800 km por segundo. La extraordinaria capacidad de observación del Parker también permitió rastrear el surgimiento del viento solar desde una distancia de aproximadamente 8 millones de km. A esa distancia, el viento solar aún no se ha convertido en un monstruo caótico, por lo que la sonda pudo observar sus inicios más estructurados cerca de la superficie. Las partÃculas del viento solar rápido que captó el Parker eran tan energéticas que también se descubrió que aceleraban ondas electromagnéticas, conocidas como ondas de Alfvén, que impulsan aún más las partÃculas del viento.
Durante décadas, se debatió qué impulsaba el viento solar: ¿la reconexión magnética o las ondas de Alfvén? Hasta que los instrumentos avanzados del Parker pudieron detectar lo que ocurrÃa en el interior del Sol, no habÃa forma de resolver el argumento. El equipo del Parker creó simulaciones de reconexión magnética que coincidÃan con las observaciones de la sonda. "La reconexión calienta directamente el plasma coronal lo suficiente como para impulsar el flujo generalizado y, al mismo tiempo, produce ráfagas de velocidad turbulenta que acompañan a este flujo", afirmaron los investigadores en su estudio.
Si bien el Parker ya habÃa intentado determinar el origen del viento solar en el pasado, estaba en la posición equivocada, enfocado en una región del lado más alejado del Sol que estaba demasiado distante para observar lo que sucedÃa en estos "agujeros coronales". Además, existÃa la posibilidad de que no capturara mucha actividad debido a que fue lanzado durante un mÃnimo solar, el perÃodo de menor actividad solar. Los máximos solares, los perÃodos de mayor actividad solar, ocurren cada 11 años; el próximo máximo solar se espera para el año 2025. Sin embargo, no fue necesario esperar al máximo solar para capturar algunos agujeros coronales.
Comprender dónde se origina el viento solar ayudará a predecir cuándo se dirige hacia el planeta Tierra y a qué velocidad llegará. Saber planificar con anticipación podrÃa permitir proteger satélites, redes eléctricas y otros equipos sensibles. Esto es especialmente importante a medida que se acerca el máximo solar, cuando es más probable que golpeen la Tierra ráfagas super rápidas de viento solar.
En el futuro cercano, el Parker podrá acercarse aún más al Sol. Sus instrumentos pueden soportar el calor hasta una distancia de 6,4 millones de km, dos veces más cerca que en esta ocasión. Por ahora, la sonda continúa observando fijamente al Sol.