Despega la misión Solar Orbiter, que intentará desvelar los misterios del Sol

El histórico lanzamiento de la sonda europea anuncia una nueva edad de oro de la exploración de nuestra estrella.

Monday, February 10, 2020,
Por Nadia Drake
Solar Orbiter
Una ilustración muestra el Solar Orbiter de la ESA frente al Sol durante su máximo acercamiento a la estrella.
Fotografía de ESA/ATG medialab (ilustración)

La tarde del domingo despegó desde Florida un cohete que transportaba una sonda que emprenderá la primera aventura de su tipo al Sol.

Aunque nuestra estrella brilla todos los días en nuestros cielos, los humanos solo hemos visto el Sol desde una perspectiva: de frente, desde dentro del plano de los planetas. La misión Solar Orbiter (o SolO) de la Agencia Espacial Europea está a punto de cambiarlo: se ha diseñado para llevar a cabo un reconocimiento detallado del Sol que permitirá observar las regiones polares de la estrella, antes invisibles.

Desde este punto de vista único, los 10 instrumentos de SolO desvelarán cómo emite la estrella una corriente de partículas cargadas llamada viento solar por nuestro sistema planetario. También nos ayudará a responder qué controla el ciclo magnético de 11 años, de intensidad variable y que genera fluctuaciones imprevistas en la actividad solar.

«La verdad es que no lo entendemos totalmente. Con suerte, llenaremos ese vacío con la Solar Orbiter», afirma Daniel Müller, científico del proyecto SolO en la ESA.

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Desentrañar estos impulsores no es una simple cuestión académica, sino que también puede mejorar la seguridad pública en la Tierra. Los cambios de la actividad magnética del Sol influyen en las potentes erupciones solares que pueden inutilizar las redes eléctricas y los satélites y resultar letales para los humanos que están en el espacio. Ahora mismo, no se nos da muy bien predecir cuándo ni con qué intensidad afectarán al planeta dichas erupciones.

«Nos será de gran ayuda entender estos procesos fundamentales, los procesos físicos que tienen lugar en la región interna de la atmósfera solar», afirma Holly Gilbert, científica segunda encargada del proyecto de SolO en la NASA.

SolO se ha lanzado en un clima de supervisión solar particularmente activo; es uno entre varios proyectos que estudiarán el Sol y que ofrecerán la oportunidad de una exploración científica más sólida de nuestra estrella.

«Es una época fantástica para ser un heliofísica. Contar con este tipo de iniciativas coordinadas cambia muchísimo la ciencia que puede hacerse», afirma Nicola Fox, directora de la división de heliofísica de la NASA.

Una edad de oro en la exploración del Sol

Quizá hayas notado que el Sol está muy de moda últimamente.

La semana pasada, el DKIST (Telescopio Solar Daniel K. Inouye) publicó un primer plano impresionante de la superficie solar. En formato película, las imágenes revelan que la superficie solar es un mosaico burbujeante con células de plasma enormes.

Esta imagen del Telescopio Solar Daniel K. Inouye publicada en febrero de 2020 es la imagen con más resolución de la superficie solar que se ha sacado hasta la fecha. Muestra celdas enormes creadas por los movimientos violentos conforme el calor del interior de la estrella sale hacia arriba.
Fotografía de NSO/NSF/AURA

En diciembre, la sonda solar Parker de la NASA publicó sus primeras observaciones, recopiladas conforme orbitaba el Sol muy de cerca. Esta semana, un número especial de The Astrophysical Journal reveló cuatro docenas de estudios más sobre la misión. Entre ellos figuran las primeras observaciones de ondas magnéticas «solitarias», el primer indicio de un entorno sin polvo en los alrededores del Sol, la primera imagen de una eyección prístina de partículas y el descubrimiento de que el viento solar se acelera mucho más rápido de lo previsto, lo que puede afectar drásticamente a la evolución estelar.

La sonda solar Parker ha observado esto al sumergirse en la corona solar, una capa enigmática de gas y partículas muy calientes. En su viaje de siete días, irá acercándose al Sol en cada órbita hasta situarse a 6,4 millones de kilómetros de la superficie ardiente de nuestra estrella.

La sonda solar Parker podrá asociarse con la nueva sonda SolO, aunque esta última no se acercará tanto al Sol.

Tras el lanzamiento, SolO pasará junto a la Tierra y Venus para obtener asistencia gravitatoria de los planetas, lo que la lanzará más cerca del Sol. En los próximos cinco años, la gravedad de Venus propulsará la sonda a una órbita inclinada desde la que podrá observar los polos solares y se prevé que tendremos la primera imagen de dichas regiones en 2025.

«Cada órbita será cada vez más alta, así que en cierto modo estamos desvelando las regiones polares poco a poco», afirma Gilbert.

Juntas, las sondas elaborarán observaciones en alta resolución del que podría ser el entorno más extremo y dinámico del sistema solar. La pareja orbitará la estrella y verá cómo evoluciona el viento solar prístino (o las partículas que exhala el Sol continuamente) conforme sale al sistema solar. Además, SolO cuenta con una cámara a bordo que puede fotografiar los sitios por los que vuela la sonda Parker.

«Será una sinergia genial», afirma Gilbert. «Nos aportará información contextual y Parker estará allí, midiendo el plasma conforme el orbitador [SolO] lo fotografía».

Mientras tanto, el DKIST —desde la cima del Haleakalā en Maui, Hawái— observará la superficie solar con más detalle que las sondas. Esto se debe en parte a su espejo de cuatro metros, mucho más grande que el del telescopio espacial Hubble.

«Lo que puede hacer el DKIST no lo podríamos hacer desde el espacio. Posee una resolución sin precedentes en la parte visible del espectro», afirma Müller.

Según Kelly Korreck, heliofísica del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y una de las investigadoras principales de un instrumento a bordo de la sonda Parker, no es ninguna coincidencia que el Sol esté viviendo su momento de fama. Estos nuevos observatorios tanto terrestres como espaciales culminan décadas de planificación y desarrollo tecnológico sin los cuales dichas exploraciones habrían sido imposibles.

«La tecnología se ha actualizado y ahora podemos emprender este tipo de misiones arriesgadas», afirma Korreck.

La ciencia de SolO

Por su parte, las observaciones polares de SolO podrían añadir una pieza crucial al rompecabezas del ciclo magnético solar. Durante años, los científicos han sabido que la actividad solar fluctúa en un periodo de 11 años, pero las teorías que describen cómo funciona dicho ciclo nunca han podido corresponderse con las observaciones físicas. Müller afirma que una de las razones de estas sorpresas es la falta de datos detallados sobre las regiones polares solares. A mediados de los 90 y la década del 2000, la sonda Ulysses vislumbró los polos del Sol, aunque lo hizo desde muy lejos y sin una cámara a bordo.

«No sabemos cómo son los polos y creemos que necesitamos datos para desentrañar algunos de los misterios del ciclo magnético. Ese ha sido nuestro punto ciego», afirma Müller.

Con una perspectiva más completa y global, los científicos deberían ser capaces de profundizar en los entresijos de dichos ciclos magnéticos y en la forma en que se manifiesta la energía sobre la superficie de la estrella. Los bucles y las ondas magnéticas pueden ser extremadamente potentes, y las nuevas «ondas solitarias» podrían explicar el misterio de por qué la corona está más cálida que la superficie solar.

Los bucles, que se arquean muy por encima de la superficie solar, suelen ser los lugares donde nacen las fulguraciones solares. De vez en cuando, estas fulguraciones emiten al espacio masas de partículas supersónicas cargadas llamadas eyecciones de masa coronal o CME, por sus siglas en inglés. Si una de estas eyecciones pone rumbo hacia la Tierra, podría resultar catastrófico.

En 1859, una CME particularmente intensa inhabilitó los telégrafos y provocó auroras tan intensas en los cielos terrestres que imitaban la luz diurna. Los fenómenos de meteorología espacial como el denominado evento Carrington son exactamente los que quieren pronosticar los científicos con tanta antelación como sea posible.

Con alertas suficientes, los satélites vulnerables y las redes eléctricas podrían apagarse de forma proactiva y cualquier humano que estuviera en órbita o en el espacio exterior podría protegerse.

«Podemos mitigarlo, pero tenemos que entender cuándo habrá actividad solar y cómo interactuará con la magnetosfera terrestre», afirma Korreck. «Como dependemos cada vez más de los satélites para las comunicaciones y como visitaremos la Luna y Marte y nos convertiremos en viajeros espaciales, necesitamos encarecidamente comprender los peligros para las tripulaciones y para nuestros bienes electrónicos en el espacio».

Además, entender mejor cómo funciona el Sol puede orientarnos a la hora de establecer las posibilidades de que exista vida en otros planetas que orbitan estrellas similares.

«Otra cosa que me parece muy interesante es que simplemente es una estrella. Estamos aprendiendo cómo funciona una estrella y eso puede aplicarse a otras estrellas de otros sistemas estelares», afirma Fox.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
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