La atmósfera del Sol, como ocurre con la Tierra, está compuesta por diferentes capas: la fotosfera, la cromosfera y la corona. Esta última está compuesta por un gas cargado eléctricamente llamado plasma y su temperatura llega a cerca del millón de grados centígrados. Dicha temperatura es todo un misterio para los científicos, ya que es mucho más elevada que la superficie solar, de unos 6.000 °C.
La corona debería ser más fría que la superficie porque el calor del Sol proviene del núcleo y, de forma natural, cuanto más lejos estuviese, más se debería enfriar la atmósfera. No obstante, eso no es así y esa capa es 150 veces más caliente que la superficie solar. Por ese motivo, la Agencia Espacial Europea (ESA) está trabajando en un proyecto llamado Solar Orbiter, que pretende resolver esta incógnita.
La ESA explica que una de las principales sospechas es que "las turbulencias en la atmósfera solar podrían provocar un calentamiento significativo del plasma en la corona". Sin embargo, al intentar evidenciar esta teoría, los físicos solares tienen un problema: "Es imposible recopilar los datos que necesitan con una sola nave espacial".
La teledetección y las mediciones in situ: 2 en 1
En un principio, existen dos métodos de investigación del Sol. Uno de ellos es la teledetección, que consiste en colocar la nave espacial a cierta distancia y usar cámaras para observar el comportamiento solar y su atmósfera en diferentes longitudes de onda. Otro son las mediciones in situ, con una nave que vuele a través de la región que se quiera estudiar y tome medidas de partículas y campos magnéticos en una parte concreta del espacio.
Ambos tipos de investigación tienen sus ventajas. Por ejemplo, la teledetección muestra resultados a gran escala, pero no detalles de los procesos como los que ocurren en el plasma. Por otro lado, las mediciones in situ ofrecen información más específica a pequeña escala, pero no puede captar datos 'a lo grande'.
La NASA y la ESA han colaborado para aprovecharse de los beneficios de los dos tipos de investigación. Mientras la primera agencia tiene su sonda Parker Solar Probe, que se centra en las mediciones in situ y está dentro del campo de visión de uno de los instrumentos de Solar Orbiter, la nave europea. De este modo, con Solar Orbiter quieren registrar las consecuencias a gran escala de lo que Parker Solar Probe mide in situ.
Daniele Telloni, investigador del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, en el Observatorio Astrofísico de Turín, forma parte del equipo detrás del instrumento Metis de Solar Orbiter, que tendrán que alinear con la sonda solar Parker de la NASA. Metis es un coronógrafo que bloquea la luz de la superficie de nuestra estrella y toma fotos de la corona y es ideal para las mediciones a gran escala.
El 1 de junio de 2022, Telloni calculó que las dos naves estarían en órbitas muy cercanas. No obstante, había un problema: Metis no alinearía su campo de visión con Parker. El profesional comprobó que sería suficiente con girar Solar Orbiter a 45 grados y apuntarlo ligeramente en dirección opuesta al Sol, pero la maniobra necesitaba una planificación y la aprobación de la agencia para su movimiento.
Una vez que Telloni obtuvo la aprobación, desplazó Solar Orbiter para que Parker estuviese en el campo de visión de su instrumento. Gary Zank, de la Universidad de Alabama (Huntsville, EEUU) y coautor del artículo de los resultados, explica que esta colaboración "ha abierto una dimensión completamente nueva en la investigación".
Las conclusiones a las que han llegado con los datos registrados son que es "casi seguro que los físicos solares tuviesen razón al identificar la turbulencia como una forma de transferir energía". "La forma específica en que la turbulencia hace esto no es diferente a lo que sucede cuando revuelves tu taza de café de la mañana -detallan desde la ESA-. Al estimular movimientos aleatorios de un fluido, ya sea gaseoso o líquido, se transfiere energía a escalas cada vez más pequeñas, lo que culmina con la transformación de energía en calor. En el caso de la corona solar, el fluido también está magnetizado y, por lo tanto, la energía magnética almacenada también está disponible para convertirse en calor".
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