2 naves espaciales capturaron ondas que podrían calentar y acelerar el viento solar

Desde los albores de la era espacial, cuando las sondas robóticas abandonaron la atmósfera por primera vez, los científicos saben que el viento solar, una corriente de partículas cargadas liberadas de la atmósfera del Sol, se acelera cuando sopla en el sistema solar (SN: 18/08/17). Los cálculos teóricos también indican que la temperatura del viento solar debería descender a medida que se expande por el espacio. Esta disminución se está produciendo, pero las mediciones muestran que se está produciendo más lentamente de lo esperado.

Las observaciones desde la Tierra ya han permitido detectar ondas de Alfvén que oscilan cerca del Sol. Estas ondas son oscilaciones en los campos magnéticos del plasma que emerge del Sol. A veces son tan grandes que se vuelven contra sí mismos en lo que llamamos “pérdida de balón” (SN 15/01/21). Las ondas de Alfvén observadas tenían la cantidad de energía necesaria para explicar los dos problemas de larga data relacionados con la velocidad y la temperatura del viento solar, pero aún faltaba evidencia directa.

Aquí es donde entran en juego Parker Solar Probe y Solar Orbiter. A finales de febrero de 2022, Parker pasaba por una región aproximadamente a una quinta parte de la distancia entre el Sol y Mercurio, exactamente donde flotan estas ondas de Alfvén. Por casualidad, Solar Orbiter pasó por el mismo flujo de plasma poco menos de dos días después, aproximadamente en la órbita de Venus.

«Ambas naves espaciales interceptan el mismo viento solar, lo que nos permite cuantificar la energía de estas ondas», dice Yeimy Rivera, heliofísica del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts.

Parker midió el flujo de plasma que pasaba a unos 1,4 millones de kilómetros por hora, mientras que Solar Orbiter lo superó a 1,8 millones de kilómetros por hora. El plasma de Solar Orbiter también alcanzó una temperatura de 200.000 grados Celsius, tres veces más de lo que debería haber sido según estimaciones teóricas. Mientras tanto, las ondas de Alfvén se han disipado. Esta disipación habría inyectado exactamente la cantidad correcta de energía en el viento solar para explicar el aumento de velocidad y temperatura medido por Solar Orbiter, calculan Rivera y sus colegas.

El efecto es comparable al de agitar una mano en un túnel de viento, produciendo ondas cuya energía luego se mezcla con el aire circundante, dice el heliofísico Sam Badman, también del Centro de Astrofísica.

Pero no todo el mundo está convencido de que este misterio esté resuelto. Es posible que el equipo no haya tenido en cuenta la complejidad del viento solar, lo que significa que las dos sondas no habrían interceptado el mismo flujo de plasma, dicen algunos científicos.

Rivera y Badman coinciden en que tales mediciones son difíciles, pero dicen que realizaron numerosas comprobaciones, incluido el hallazgo de exactamente la misma cantidad de helio en las corrientes por las que pasó la nave espacial, para verificar sus observaciones. En el futuro, los investigadores esperan corroborar aún más sus hallazgos explorando la física detallada detrás de la transferencia de energía entre las ondas de Alfvén y el viento solar.