La Sonda Solar Parker y los misterios del Sol

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La histórica misión Parker Solar Probe de la NASA

La histórica misión Parker Solar Probe de la NASA está
revolucionando nuestra comprensión del Sol, donde las condiciones cambiantes
pueden propagarse hacia el sistema solar, afectando a la Tierra y otros mundos.
Parker Solar Probe viaja a través de la atmósfera del Sol, más cerca de la
superficie que cualquier nave espacial anterior, enfrentando condiciones
brutales de calor y radiación para proporcionar a la humanidad las
observaciones más cercanas de una estrella.

Para descubrir los misterios de la atmósfera del Sol,
Parker Solar Probe utiliza la gravedad de Venus durante siete sobrevuelos
durante casi siete años para acercar gradualmente su órbita al Sol. La nave
espacial volará a través de la atmósfera del Sol dentro de la órbita de
Mercurio y más de siete veces más cerca de lo que cualquier nave espacial haya
llegado antes.

Volando hacia la parte más externa de la atmósfera delSol, conocida como la corona, por primera vez, Parker Solar Probe emplea una
combinación de mediciones in situ e imágenes para revolucionar nuestra
comprensión de la corona y ampliar nuestro conocimiento del origen y la
evolución del viento solar. También hace contribuciones críticas a nuestra
capacidad para pronosticar cambios en el entorno espacial de la Tierra que
afectan la vida y la tecnología en la Tierra.

Los objetivos científicos primarios de la misión son
rastrear cómo la energía y el calor se mueven a través de la corona solar y
explorar qué acelera el viento solar, así como las partículas energéticas
solares. Los científicos han buscado estas respuestas durante más de 60 años,
pero la investigación requiere enviar una sonda a través de la corona. Hoy en
día, esto finalmente es posible con los avances de ingeniería térmica de
vanguardia que protegen a la misión en su peligroso viaje. Parker Solar Probe
lleva cuatro conjuntos de instrumentos diseñados para estudiar campos
magnéticos, plasma y partículas energéticas, e imágenes del viento solar.

No hace falta ser un científico espacial para saber que
el espacio es extraño. Pero qué extraño podría sorprenderte. El espacio está
dominado por fuerzas electromagnéticas invisibles que normalmente no sentimos.
También está lleno de tipos extraños de materia que nunca experimentamos en la
Tierra. Aquí hay cinco cosas sobrenaturales que suceden casi exclusivamente en
el espacio exterior.

1. Plasma

En la Tierra, la materia asume típicamente uno de tres
estados: sólido, líquido o gaseoso. Pero en el espacio, el 99,9 por cien de la
materia normal está en una forma completamente diferente: el plasma. Hecha de
iones y electrones sueltos, esta sustancia está en un estado sobrealimentado
más allá del gas que se crea cuando la materia se calienta a temperaturas
extremas o se maneja con una fuerte corriente eléctrica.

Aunque rara vez interactuamos con el plasma, lo vemos
todo el tiempo. Todas las estrellas en el cielo nocturno, incluido el Sol,
están hechas principalmente de plasma.

El espacio está lleno de campos magnéticos invisibles que
dan forma a los caminos del plasma. Alrededor de la Tierra, el mismo campo
magnético que hace que las brújulas apunten hacia el norte dirige el plasma a
través del espacio alrededor de nuestro planeta. En el Sol, los campos
magnéticos lanzan erupciones solares y eructos directos de plasma, conocidos
como viento solar, que viajan a través del sistema solar. Cuando el viento
solar llega a la Tierra, puede impulsar procesos energéticos, como las auroras
y el clima espacial, que si son lo suficientemente fuertes, pueden dañar los
satélites y las telecomunicaciones.

2. Temperaturas extremas

Desde Siberia hasta el Sahara, la Tierra experimenta una
amplia gama de temperaturas. Pero lo que consideramos extremo en la Tierra es
promedio en el espacio. En los planetas sin una atmósfera aislante, las
temperaturas fluctúan enormemente entre el día y la noche. La sonda solar
Parker de la NASA, en el máximo acercamiento al Sol, experimentará diferencias
de más de 2.000 grados.

3. Alquimia cósmica

Cada segundo, el Sol fusiona alrededor de 600 millones de
toneladas métricas de hidrógeno. Esa es la masa de 102 Grandes Pirámides de
Giza, 1.812 edificios Empire State, o casi todos los peces de la Tierra según
algunas estimaciones.

La fusión es el proceso en el que los elementos ligeros
se comprimen bajo una inmensa presión y temperatura en nuevos elementos más
pesados.

En este momento, el Sol está exprimiendo hidrógeno en
helio en su núcleo. Este proceso de unir átomos bajo una inmensa presión y
temperatura, forjando nuevos elementos, se llama fusión.

Cuando nació el universo, contenía principalmente
hidrógeno y helio, además de una pizca de un par de otros elementos ligeros.
Desde entonces, la fusión en estrellas y supernovas ha proporcionado al cosmos
más de 80 elementos, algunos de los cuales hacen posible la vida.

Junto con la creación de nuevos elementos, la fusión
libera enormes cantidades de energía y partículas de luz llamadas fotones.
Estos fotones tardan unos 250.000 años en subir los 700.000 kilómetros para
llegar a la superficie visible del Sol desde el núcleo solar. Después de eso,
la luz solo tarda ocho minutos en viajar los 150 millones de kilómetros a la
Tierra.

4. Explosiones magnéticas

Todos los días, el espacio alrededor de la Tierra retumba
con explosiones gigantes. Cuando el viento solar, la corriente de partículas
cargadas del Sol, empuja contra el entorno magnético que rodea y protege la
Tierra, la magnetosfera, enreda el Sol y los campos magnéticos de la Tierra.
Eventualmente, las líneas del campo magnético se rompen y se realinean,
disparando partículas cargadas cercanas. Este evento explosivo se conoce como
reconexión magnética.

Si bien no podemos ver la reconexión magnética con
nuestros ojos desnudos, podemos ver sus efectos. Ocasionalmente, algunas de las
partículas perturbadas se vierten en la atmósfera superior de la Tierra, donde
provocan las auroras.

5. Choques supersónicos

En la Tierra, una manera fácil de transferir energía es
darle un empujón a algo. Esto sucede a menudo a través de colisiones, como
cuando el viento hace que los árboles se balanceen. Pero en el espacio
exterior, las partículas pueden transferir energía sin siquiera tocarse. Esta
extraña transferencia tiene lugar en estructuras invisibles conocidas como
choques.

En los choques, la energía se transfiere a través de
ondas de plasma y campos eléctricos y magnéticos. Imagina las partículas como
una bandada de pájaros volando juntos. Si un viento de cola levanta y empuja a
las aves, vuelan más rápido a pesar de que no parece que nada las esté
impulsando hacia adelante. Las partículas se comportan de la misma manera
cuando de repente se encuentran con un campo magnético. El campo magnético
esencialmente puede darles un impulso hacia adelante.

Las ondas de choque pueden formarse cuando las cosas se
mueven a velocidades supersónicas, es decir, más rápido que la velocidad del
sonido. Uno de esos choques de arco es creado por el viento solar mientras se
introduce en el campo magnético de la Tierra.

Estos cinco fenómenos extraños son comunes en el espacio.
Aunque algunos pueden reproducirse en situaciones especiales de laboratorio, en
su mayoría no se pueden encontrar en circunstancias normales aquí en la Tierra.

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