Diez cosas que hemos aprendido del Sol       

 

 

por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

Traducción y comentarios: Jesús A. Guerrero Ordáz, ALDA.

12 de febrero de 2020.

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Imagen del Observatorio de Dinámica Solar, SDO, de la NASA capturada el 16 de marzo de 2015. En la misma se observan dos zonas oscuras, llamadas agujeros coronales. El agujero coronal inferior, un agujero coronal polar, fue uno de los más grandes observados en décadas. Crédito: NASA / SDO. 

En febrero de 2020, el Observatorio de Dinámica Solar, SDO, de la NASA, celebra su décimo año en el espacio. Durante la última década, la nave espacial ha mantenido un ojo constante en el Sol, estudiando cómo se crea la actividad solar e impulsa el clima espacial: las condiciones dinámicas en el espacio que afectan a todo el Sistema Solar, incluida la Tierra.

 

Desde su lanzamiento el 11 de febrero de 2010, el SDO ha recopilado millones de imágenes científicas de nuestra estrella más cercana, brindando a los científicos nuevos conocimientos sobre su funcionamiento. Las mediciones de SDO del Sol, desde el interior hasta la atmósfera, sobre cómo actúa el campo magnético y como produce su energía, han contribuido en gran medida a mejorar nuestra comprensión de nuestra estrella más cercana. Las imágenes de SDO también se han vuelto icónicas: si alguna vez has visto un primer plano de actividad en el sol, es probable que sea una imagen de SDO.

 

La larga carrera de SDO en el espacio le ha permitido presenciar casi todo un ciclo solar: el ciclo de actividad de 11 años del Sol. Estos son algunos aspectos destacados de los logros de SDO a lo largo de los años.

 

1. Llamaradas fantásticas.

    El SDO ha sido testigo de innumerables llamaradas asombrosas, explosiones gigantes de plasma liberadas de la superficie solar, muchas de las cuales se han convertido en imágenes icónicas de la ferocidad de nuestra estrella más cercana. En su primer año y medio, SDO vio cerca de 200 erupciones solares, lo que permitió a los científicos detectar un patrón. Se dieron cuenta de que alrededor del 15% de los brotes tenían un “brote de fase tardía” que seguiría minutos u horas después del brote inicial. Al estudiar esta clase especial, los científicos obtuvieron una mejor comprensión de cuánta energía se produce cuando hace erupción el sol.

 

Llamarada solar. Crédito: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

 

2. Tornados solares.

 

En febrero de 2012, SDO capturó imágenes que mostraban extraños tornados de plasma en la superficie solar. Observaciones posteriores encontraron que estos tornados, que fueron creados por campos magnéticos que hacen girar el plasma, podrían hacerlos girar a velocidades de hasta 316.000 kilómetros por hora. En la Tierra, nuestros tornados solo alcanzan velocidades de 510 kilómetros por hora.

 

Imagen tomada de un video capturado por la nave espacial SDO de la NASA, donde muestra tornados de plasma que tuvieron una duración de 30 horas. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

 

 

3. Olas gigantes.

 

El agitado mar de plasma en la superficie solar puede crear olas gigantes que viajan alrededor del Sol a hasta 5,1 millones de kilómetros por hora. Estas ondas, denominadas EIT por el instrumento del SOHO (Solar and Heliopheric Observatory) que las descubrió, fueron fotografiadas en alta resolución por SDO en 2010. Las observaciones mostraron por primera vez cómo se mueven las ondas a través de la superficie. Los científicos sospechan que estas ondas son impulsadas por eyecciones de masa coronal, que arrojan nubes de plasma desde la superficie del Sol hacia el Sistema Solar.

 

 

4. Cometas combustibles

 

Con los años, SDO ha visto a dos cometas volar junto al Sol. En diciembre de 2011, el científico observó cómo el cometa Lovejoy logró sobrevivir al intenso calentamiento mientras pasaba 880.000 kilómetros sobre la superficie solar. El cometa ISON en 2013 no sobrevivió a su encuentro. A través de observaciones como estas, SDO ha proporcionado a los científicos nueva información sobre cómo interactúa el Sol con los cometas.

 

El cometa Lovejoy se ve aquí saliendo detrás del Sol, después de una hora de viaje a través de su aproximación más cercana al astro. Al rastrear cómo interactúa el cometa con la atmósfera del Sol, la corona y cómo el material de la cola se mueve a lo largo de las líneas del campo magnético, los científicos solares esperan aprender más sobre la corona. Esta imagen se capturó de una película tomada por el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) en 171 angstrom de longitud de onda, que generalmente se muestra en amarillo. Crédito: NASA / SDO.

 

 

5. Circulación global

 

Al no tener una superficie sólida, todo el Sol fluye continuamente debido al intenso calor que intenta escapar y a su rotación. Moviéndose alrededor de las latitudes medias hay patrones de circulación a gran escala llamadas Circulación Meridional. Las observaciones de SDO revelaron que estas circulaciones son mucho más complejas de lo que los científicos inicialmente pensaron y están relacionadas con la producción de manchas solares. Estos patrones de circulación pueden incluso explicar por qué a veces un hemisferio podría tener más manchas solares que otro.

 

 

6. Prediciendo el futuro

 

El flujo de material del Sol proveniente de eyecciones de masa coronal, o CME, y la velocidad del viento solar a través del Sistema Solar. Cuando interactúan con el entorno magnético de la Tierra, pueden inducir el clima espacial, que puede ser peligroso para las naves espaciales y los astronautas. Utilizando datos de SDO, los científicos de la NASA han trabajado en modelar la ruta de un CME a medida que se mueve a través del Sistema Solar para predecir su efecto potencial en la Tierra. La larga línea de base de las observaciones solares también ha ayudado a los científicos a formar modelos adicionales de aprendizaje automático para tratar de predecir cuándo el Sol podría liberar un CME.

 

7. Atenuaciones coronales

 

La tenue atmósfera exterior sobrecalentada del Sol, la Corona, a veces se atenúa. Los científicos que estudian la atenuación coronal han descubierto que están vinculadas a las CME, que son los principales impulsores de los severos eventos del clima espacial que pueden dañar los satélites y los astronautas. Mediante un análisis estadístico de la gran cantidad de eventos observados con SDO, los científicos pudieron calcular la masa y la velocidad de las CME dirigidas a la Tierra, el tipo más peligroso. Al vincular la atenuación coronal con el tamaño de las CME, los científicos esperan poder estudiar los efectos del clima espacial alrededor de otras estrellas, que están demasiado distantes para medir directamente sus CME.

 

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La reconexión magnética forzada, causada por una prominencia del Sol, se vio por primera vez en imágenes del Observatorio de Dinámica Solar, SDO, de la NASA. Esta imagen del Sol el 3 de mayo de 2012, muestra con un recuadro un evento de reconexión fotografiado por el instrumento de Ensamblaje de Imágenes Atmosféricas de SDO, donde es visible la forma de X de la firma. Crédito: NASA / SDO / Abhishek Srivastava / IIT (BHU).

 

8. Muerte y nacimiento de un ciclo solar.

 

Con una década de observaciones, SDO ha visto casi un ciclo solar completo de 11 años. Comenzando cerca del comienzo del Ciclo Solar 24, SDO observó cómo la actividad del Sol aumentó al máximo solar y luego se desvaneció al mínimo actual en curso. Estas observaciones de varios años ayudan a los científicos a comprender los signos que indican la disminución de un ciclo solar y el inicio del siguiente.

 

9. Agujeros coronales polares

 

A veces, la superficie del Sol está marcada por grandes parches oscuros llamados agujeros coronales donde la emisión ultravioleta extrema es baja. Vinculados al campo magnético del Sol, los agujeros siguen el ciclo solar, aumentando al máximo solar. Cuando se forman en la parte superior e inferior del Sol, se llaman agujeros polares coronales y los científicos de SDO pudieron usar su desaparición para determinar cuándo se invirtió el campo magnético del Sol, un indicador clave de cuándo nuestra estrella alcanza el máximo solar.

 

 

10. Nuevas explosiones magnéticas

 

Al final de la década en diciembre de 2019, las observaciones del SDO permitieron a los científicos descubrir un tipo completamente nuevo de explosión magnética. Este tipo especial, llamado reconexión magnética espontánea (versus formas de reconexión magnética más generales observadas previamente), ayudó a confirmar una teoría de hace décadas. También puede ayudar a los científicos a comprender por qué la atmósfera solar es tan calurosa, predecir mejor el clima espacial y conducir a avances en experimentos de fusión controlada y plasma de laboratorio.

 

En su décimo año, al SDO se le unirá una nueva misión conjunta de las agencias espaciales europea y estadounidense, ESA-NASA, denominada Solar Orbiter. Con una órbita inclinada, la Solar Orbiter podrá ver las regiones polares para las cuales el SDO tiene una cobertura limitada. Solar Orbiter también tiene instrumentos complementarios que permitirán que las dos misiones trabajen juntas para crear imágenes tridimensionales de estructuras debajo de la superficie visible del Sol, dando a los científicos una comprensión aún mayor de la actividad solar en los años venideros.

 

Fuente:

https://phys.org/news/2020-02-ten-weve-sun-nasa-sdo.html