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Por primera vez en la historia, una nave espacial ha tocado el Sol. La sonda solar Parker de la NASA ha logrado volar a través de la atmósfera superior del Sol, llamada corona, muestreando partículas y campos magnéticos durante su viaje.
El nuevo hito marca un gran paso para Parker Solar Probe y un gran paso para la ciencia solar. Así como el aterrizaje en la Luna permitió a los científicos comprender cómo se formó, tocar la materia misma de la que está hecho el Sol ayudará a los científicos a descubrir información crítica sobre nuestra estrella más cercana y su influencia en el sistema solar.
“Este es un momento monumental para la ciencia solar y una hazaña verdaderamente notable", ha dicho en un comunicado Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas en la Sede de la NASA en Washington. "Este hito no solo nos proporciona información más profunda sobre la evolución de nuestro Sol y sus impactos en nuestro sistema solar, sino que todo lo que aprendemos sobre nuestra propia estrella también nos enseña más sobre las estrellas en el resto del universo".
A medida que circula más cerca de la superficie solar, Parker está haciendo nuevos descubrimientos que otras naves espaciales estaban demasiado lejos para ver, incluso desde el interior del viento solar, el flujo de partículas del Sol que pueden influir en nosotros en la Tierra. En 2019, Parker descubrió que las estructuras magnéticas en zig-zag en el viento solar, llamadas curvas, abundan cerca del Sol. Pero cómo y dónde se forman sigue siendo un misterio. Reduciendo a la mitad la distancia al Sol desde entonces, Parker Solar Probe ha pasado lo suficientemente cerca como para identificar un lugar donde se originan: la superficie solar.
El primer paso a través de la corona, y la promesa de más sobrevuelos por venir, continuará proporcionando datos sobre fenómenos que son imposibles de estudiar desde lejos.
"Volando tan cerca del Sol, Parker Solar Probe ahora detecta condiciones en la capa dominada magnéticamente de la atmósfera solar -la corona- que nunca antes habíamos podido", dijo Nour Raouafi, científico del proyecto Parker en el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Maryland. “Vemos evidencia de estar en la corona en datos de campo magnético, datos de viento solar y visualmente en imágenes. De hecho, podemos ver la nave espacial volando a través de estructuras coronales que se pueden observar durante un eclipse solar total”.
Parker Solar Probe se lanzó en 2018 para explorar los misterios del Sol viajando más cerca de él que cualquier nave espacial anterior. Tres años después del lanzamiento y décadas después de la primera concepción, Parker finalmente ha llegado.
A diferencia de la Tierra, el Sol no tiene una superficie sólida. Pero tiene una atmósfera sobrecalentada, hecha de material solar unido al Sol por la gravedad y las fuerzas magnéticas. A medida que el calor y la presión crecientes empujan ese material lejos del Sol, llega a un punto donde la gravedad y los campos magnéticos son demasiado débiles para contenerlo.
Ese punto, conocido como la superficie crítica de Alfvén, marca el final de la atmósfera solar y el comienzo del viento solar. El material solar con la energía para cruzar ese límite se convierte en el viento solar, que arrastra el campo magnético del Sol con él mientras corre a través del sistema solar, hacia la Tierra y más allá. Es importante destacar que más allá de la superficie crítica de Alfvén, el viento solar se mueve tan rápido que las olas dentro del viento nunca pueden viajar lo suficientemente rápido como para regresar al Sol, cortando su conexión.
Hasta ahora, los investigadores no estaban seguros de dónde se encontraba exactamente la superficie crítica de Alfvén. Con base en imágenes remotas de la corona, las estimaciones la habían colocado entre 10 y 20 radios solares desde la superficie del Sol: entre 4,3 y 8,6 millones de millas. La trayectoria en espiral de Parker la acerca lentamente al Sol y durante las últimas pasadas, la nave espacial estuvo consistentemente por debajo de 20 radios solares (91 por ciento de la distancia de la Tierra al Sol), colocándola en posición de cruzar el límite, si las estimaciones fueran correctas.
El 28 de abril de 2021, durante su octavo sobrevuelo del Sol, Parker Solar Probe encontró las condiciones específicas magnéticas y de partículas a 18,8 radios solares (alrededor de 8,1 millones de millas) sobre la superficie solar que les dijo a los científicos que había cruzado la superficie crítica de Alfvén para el primera vez y finalmente entró en la atmósfera solar.
"Esperábamos plenamente que, tarde o temprano, nos encontraríamos con la corona durante al menos un corto período de tiempo", dijo Justin Kasper, autor principal de un nuevo artículo sobre el hito publicado en Physical Review Letters y director adjunto de tecnología en BWX Technologies, Inc. "Pero es muy emocionante que ya lo hayamos alcanzado".
Durante el sobrevuelo, Parker Solar Probe entró y salió de la corona varias veces. Esto es lo que algunos habían predicho: que la superficie crítica de Alfvén no tiene la forma de una bola lisa. Más bien, tiene picos y valles que arrugan la superficie. Descubrir dónde se alinean estas protuberancias con la actividad solar proveniente de la superficie puede ayudar a los científicos a aprender cómo los eventos en el Sol afectan la atmósfera y el viento solar.
En un momento, cuando Parker Solar Probe descendió a poco menos de 15 radios solares (alrededor de 6,5 millones de millas) desde la superficie del Sol, transitó por una característica de la corona llamada pseudostreamer. Los pseudotreamers son estructuras masivas que se elevan por encima de la superficie del Sol y se pueden ver desde la Tierra durante los eclipses solares.
Pasar a través del pseudotreamer fue como volar hacia el ojo de una tormenta. Dentro del pseudotreamer, las condiciones se calmaron, las partículas se desaceleraron y el número de curvas disminuyó, un cambio dramático del ajetreado aluvión de partículas que la nave espacial generalmente encuentra en el viento solar.
"Es realmente emocionante ver que nuestras tecnologías avanzadas tienen éxito en llevar Parker Solar Probe más cerca del Sol que nunca, y poder devolver una ciencia tan asombrosa", celebra Joseph Smith, ejecutivo del programa Parker en la Sede de la NASA. "Esperamos ver qué más descubre la misión a medida que se adentra aún más en los próximos años", concluye.