La misión de orbitador solar dirigido por la Agencia Espacial Europea ha dividido la avalancha de partículas energéticas que se arrojan al espacio desde el sol hacia dos grupos, trazando cada uno a un tipo diferente de estallido de nuestra estrella.
El sol es el acelerador de partículas más enérgico en el sistema solar. Levanta los electrones a casi la velocidad de la luz y los arroja al espacio, inundando el sistema solar con los llamados ‘electrones energéticos solares’ (ve).
Los investigadores ahora han usado solar Orbitter para identificar la fuente de estos electrones energéticos y rastrear lo que vemos en el espacio de regreso a lo que realmente está sucediendo en el Sun. En un artículo para ser publicado en Astronomía y astrofísica El 1 de septiembre, explican que encontraron dos tipos de ver con historias claramente distintas: uno conectado a intensas bengalas solares (explosiones de parches más pequeños de la superficie del sol) y otra a las erupciones más grandes de gas caliente de la atmósfera del sol (conocido como ‘ejecciones de masa coronal’ o CME).
«Vemos una división clara entre los eventos de partículas ‘impulsivos’, donde estos electrones energéticos aceleran la superficie del sol en ráfagas a través de bengalas solares, y los ‘graduales’ asociados con CME más extendidos, que liberan un oleaje más amplio de partículas durante períodos más largos de tiempo», dice el autor principal Alexander Warmuth del Instituto Leibniz para Astrofísica Potsdam (AIP), Alemania.
Una conexión más clara
Si bien los científicos sabían que existían dos tipos de evento de See, Solar Orbiter pudo medir una gran cantidad de eventos y mirar mucho más cerca del sol que otras misiones, para revelar cómo se forman y abandonaron la superficie de nuestra estrella.
«Solo pudimos identificar y comprender estos dos grupos observando cientos de eventos a diferentes distancias del sol con múltiples instrumentos, algo que solo el orbitador solar puede hacer», agrega Alexander. «Al ir tan cerca de nuestra estrella, podríamos medir las partículas en un estado temprano ‘prístino’ y, por lo tanto, determinar con precisión el tiempo y el lugar que comenzaron al sol».
Retrasos de vuelo
Los investigadores detectaron los eventos See a diferentes distancias del Sol. Esto les permitió estudiar cómo se comportan los electrones a medida que viajan a través del sistema solar, respondiendo una pregunta persistente sobre estas partículas energéticas.
Cuando detectamos una bengala o un CME, a menudo hay un retraso aparente entre lo que vemos que tiene lugar al sol y la liberación de electrones energéticos en el espacio. En casos extremos, las partículas parecen tardar horas en escapar. ¿Por qué?
«Resulta que esto está al menos en parte relacionado con la forma en que los electrones viajan a través del espacio: podría ser un retraso en el lanzamiento, pero también un retraso en la detección», dice la coautora y compañera de investigación de la ESA Laura Rodríguez-García. «Los electrones se encuentran con turbulencia, se dispersan en diferentes direcciones, y así sucesivamente, por lo que no los vemos de inmediato. Estos efectos se acumulan a medida que avanza del sol».
El espacio entre el sol y los planetas del sistema solar no está vacío. Un viento de partículas cargadas sale constantemente del sol, arrastrando el campo magnético del sol. Llena espacio e influye en cómo viajan los electrones energéticos; En lugar de poder ir a donde quieran, están confinados, dispersos y perturbados por este viento y su magnetismo.
El estudio cumple un objetivo importante de solar orbitador: monitorear continuamente nuestra estrella y sus alrededores para rastrear partículas expulsadas a sus fuentes al sol.
«Gracias a Solar Orbitter, conocemos a nuestra estrella mejor que nunca», dice Daniel Müller, científico del proyecto de la ESA para Solar Orbiter. «Durante sus primeros cinco años en el espacio, Solar Orbiter ha observado una gran cantidad de eventos de electrones energéticos solares. Como resultado, hemos podido realizar análisis detallados y ensamblar una base de datos única para que la comunidad mundial explore».
Mantener la tierra a salvo
De manera crucial, el hallazgo es importante para nuestra comprensión del clima espacial, donde el pronóstico preciso es esencial para mantener nuestra nave espacial operativa y segura. Uno de los dos tipos de eventos de See es más importante para el clima espacial: el conectado con CMES, que tienden a contener más partículas de alta energía y, por lo tanto, amenazan mucho más daño. Debido a esto, poder distinguir entre los dos tipos de electrones energéticos es muy relevante para nuestro pronóstico.
«Conocimiento como este de Solar Orbitter ayudará a proteger a otras naves espaciales en el futuro, permitiéndonos comprender mejor las partículas energéticas del sol que amenazan a nuestros astronautas y satélites», agrega Daniel. «La investigación es un gran ejemplo del poder de la colaboración: solo fue posible debido a la experiencia combinada y el trabajo en equipo de los científicos europeos, los equipos de instrumentos de los estados miembros de la ESA y colegas de los Estados Unidos».
Mirando hacia el futuro, la misión de vigilia de la ESA es pionera en un enfoque revolucionario, observando operacionalmente el «lado» del sol por primera vez, desbloqueando ideas continuas sobre la actividad solar. Para ser lanzado en 2031, Vigil detectará eventos solares potencialmente peligrosos antes de que se vean como se ve desde la Tierra, dándonos un conocimiento anticipado de su velocidad, dirección y posibilidad de impacto.
Nuestra comprensión de cómo nuestro planeta responde a las tormentas solares también se investigará aún más con el lanzamiento de la misión Smile de la ESA el próximo año. Smile estudiará cómo la tierra perdura el implacable ‘viento’ y explosiones esporádicas, de partículas feroces arrojadas del sol, explorando cómo las partículas interactúan con el campo magnético protector de nuestro planeta.
Solar Orbitter es una misión espacial de colaboración internacional entre ESA y la NASA, operada por la ESA.
