Imagen SOHO del Sol que muestra campos magnéticos (líneas amarillas) y el viento solar (flechas rojas). Crédito de la imagen: NASA / ESA. Click para agrandar.
Se puede usar una capa profunda en la atmósfera solar para estimar la velocidad del viento solar, una corriente de gas electrificado que sopla constantemente del Sol. Estimar la velocidad del viento solar mejorará los pronósticos del clima espacial, lo que ayudará a la exploración humana de los planetas.
El viento solar fluye desde la cálida y delgada atmósfera exterior del Sol, la "corona". Los investigadores se sorprendieron al descubrir que la estructura de la atmósfera más baja y densa del Sol, llamada cromosfera, podría usarse para estimar la velocidad del viento solar.
Esto fue inesperado porque el viento solar es un fenómeno de la corona, y la cromosfera es muy profunda: es la capa justo encima de la superficie visible del Sol. "Es como descubrir que la fuente del río Nilo está a otras 500 millas tierra adentro", dijo el Dr. Scott McIntosh del Southwest Research Institute, Boulder, Colorado, autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado el 10 de mayo en el Astrophysical Journal.
El nuevo trabajo promete aumentar la precisión de los pronósticos de radiación espacial. El Sol ocasionalmente lanza explosiones de gas electrificado de mil millones de toneladas, llamadas eyecciones de masa coronal (CME), al espacio a millones de millas (kilómetros) por hora. Si un CME rápido se está abriendo paso a través del viento solar lento, se genera un choque frente al CME que acelera las partículas de viento solar cargadas eléctricamente. Estas partículas rápidas pueden interrumpir los satélites y son peligrosas para los astronautas sin protección.
"Así como conocer más detalles sobre la atmósfera ayuda a predecir la intensidad de un huracán, conocer la velocidad del viento solar ayuda a determinar la intensidad de las tormentas de radiación espacial de las CME", dijo el coautor Dr. Robert Leamon de L-3 Servicios gubernamentales en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland.
Al igual que el viento en la Tierra, el viento solar es racheado, con una velocidad de aproximadamente 750,000 millas por hora (aproximadamente 350 km / segundo) a 1.5 millones de millas por hora (700 km / segundo).
Dado que el viento solar está formado por partículas cargadas eléctricamente, responde a los campos magnéticos que impregnan la atmósfera solar. Las partículas del viento solar fluyen a lo largo de líneas invisibles de fuerza magnética como los automóviles en una carretera. Cuando las líneas del campo magnético se doblan directamente hacia el espacio, como lo hacen en las regiones de "agujero coronal", el viento solar actúa como automóviles en una franja de arrastre, corriendo a gran velocidad. Cuando las líneas del campo magnético se doblan bruscamente hacia la superficie solar, como el patrón de limaduras de hierro alrededor de un imán de barra, el viento solar actúa como automóviles en el tráfico de la ciudad y emerge relativamente lento. Los científicos lo han sabido por más de treinta años y lo han usado para dar una estimación aproximada de la velocidad del viento solar, ya sea rápido o lento.
En el nuevo trabajo, el equipo ha vinculado la velocidad del viento solar a medida que sopla más allá de la Tierra a variaciones más profundas en la atmósfera solar de lo que previamente se había detectado (o incluso esperado). Al medir el tiempo que tarda una onda de sonido en viajar entre dos alturas en la cromosfera, pudieron determinar que la cromosfera está efectivamente "estirada" debajo de los agujeros coronales con sus campos magnéticos abiertos, pero comprimida debajo de las regiones magnéticamente cerradas.
El equipo utilizó la observación para derivar un rango continuo de velocidades del viento solar a partir de la estructura de la cromosfera. Cuanto más ancha es la capa cromosférica, más se le permite expandirse mediante campos magnéticos abiertos y más rápido soplará el viento solar. Este nuevo método es más preciso que la antigua estimación "rápida o lenta".
La nave espacial Transition Region and Coronal Explorer (TRACE) de la NASA se usó para medir la velocidad de las ondas de sonido en la cromosfera, y la nave espacial Advanced Composition Explorer (ACE) de la NASA se usó para tomar medidas de la velocidad del viento solar mientras soplaba por la Tierra. La comparación de los datos de las dos naves espaciales dio la conexión.
“Antes de este descubrimiento, solo podíamos determinar la velocidad del viento solar a partir de naves espaciales que estaban más o menos en línea entre la Tierra y el Sol, como ACE, WIND y el Observatorio Solar y Heliosférico. Esta flota de naves espaciales se colocó a lo largo de la línea Tierra-Sol porque necesitamos saber sobre el clima espacial que se aproxima. Sin embargo, en comparación con el tamaño de nuestro sistema solar, este es un rango muy estrecho; Es como mirar a través de un refresco. Con este descubrimiento, podemos usar TRACE para construir imágenes que puedan predecir la velocidad del viento solar en la mitad del sistema solar ", dijo el Dr. Joe Gurman, investigador solar de la NASA Goddard.
Fuente original: Comunicado de prensa de SWRI
