Gracias a su órbita recién inclinada alrededor del sol, la nave espacial solar orbitter solar de la Agencia Espacial Europea es la primera en imaginar los postes del sol desde fuera del avión eclíptico. El ángulo de visión único de Solar Orbitter cambiará nuestra comprensión del campo magnético del sol, el ciclo solar y el funcionamiento del clima espacial.
Cualquier imagen que haya visto del sol fue tomada del ecuador del sol. Esto se debe a que la Tierra, los otros planetas y todos los demás equipos de naves espaciales modernos órbitan el sol dentro de un disco plano alrededor del sol llamado plano eclíptico. Al inclinar su órbita de este plano, el orbitador solar revela el sol desde un ángulo completamente nuevo.
El video titulado ‘EUI VIDEO SOLARBITER SUN POLLO SUR’ Compara la vista del orbitador solar (en amarillo) con el de la Tierra (Gray), el 23 de marzo de 2025. En ese momento, el orbitador solar estaba viendo el sol desde un ángulo de 17 ° debajo del ecuador solar, suficiente para ver directamente el Polo Sur del Sol. En los próximos años, la nave espacial inclinará su órbita aún más, por lo que las mejores vistas aún están por venir.
«Hoy revelamos las primeras vistas de la humanidad sobre el poste del sol», dice la profesora Carole Mundell, directora de ciencias de la ESA. «El Sol es nuestra estrella más cercana, dadora de la vida y el potencial disruptor de los sistemas modernos del espacio y el suelo, por lo que es imperativo que entendamos cómo funciona y aprendemos a predecir su comportamiento. Estos nuevos puntos de vista únicos desde nuestra misión de orbitter solar son el comienzo de una nueva era de la ciencia solar».
Todos los ojos en el polo sur del sol
Un collage muestra el Polo Sur del Sol registrado del 16 al 17 de marzo de 2025, cuando el orbitador solar estaba viendo el sol desde un ángulo de 15 ° debajo del ecuador solar. Esta fue la primera campaña de observación de ángulo alto de la misión, unos días antes de alcanzar su ángulo de visión máximo actual de 17 °.
Las imágenes que se muestran en el collage fueron tomadas por tres de los instrumentos científicos de Solar Orbitter: la imagen polarimétrica y heliosísmica (PHI), la imagen ultravioleta extrema (EUI) y la imagen espectral del instrumento del entorno coronal (especias). Haga clic en la imagen para acercarse y ver versiones de video de los datos.
«No sabíamos exactamente qué esperar de estas primeras observaciones: los postes del sol son literalmente Terra Incognita», dice el profesor Sami Solanki, quien dirige el equipo de instrumentos PHI del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania.
Los instrumentos observan el sol de una manera diferente. Phi Imagina el sol en luz visible (arriba a la izquierda del collage) y mapea el campo magnético de la superficie del sol (centro superior). EUI Imagina el Sol con luz ultravioleta (arriba a la derecha), revelando el gas cargado de un millón de grados en la atmósfera exterior del sol, la corona. El instrumento de especias (fila inferior) captura la luz que proviene de diferentes temperaturas de gas cargado sobre la superficie del sol, revelando así diferentes capas de la atmósfera del sol.
Al comparar y analizar las observaciones complementarias hechas por estos tres instrumentos de imagen, podemos aprender sobre cómo se mueve el material en las capas externas del sol. Esto puede revelar patrones inesperados, como los vórtices polares (gas arremolinador) similares a los vistos alrededor de los polos de Venus y Saturno.
Estas nuevas observaciones innovadoras también son clave para comprender el campo magnético del sol y por qué voltea aproximadamente cada 11 años, coincidiendo con un pico en la actividad solar. Los modelos actuales y las predicciones del ciclo solar de 11 años no pueden predecir exactamente cuándo y cuán poderosamente el sol alcanzará su estado más activo.
Magnetismo desordenado al máximo solar
Uno de los primeros hallazgos científicos de las observaciones polares de Solar Orbitter es el descubrimiento de que en el Polo Sur, el campo magnético del sol es actualmente un desastre. Mientras que un imán normal tiene un polo norte y sur claro, las mediciones de campo magnético del instrumento PHI muestran que los campos magnéticos de polaridad norte y sur están presentes en el Polo Sur del Sol.
Esto sucede solo por poco tiempo durante cada ciclo solar, al máximo solar, cuando el campo magnético del sol voltea y está en su forma más activa. Después de la volcada de campo, una sola polaridad debe acumularse lentamente y hacerse cargo de los postes del sol. En 5-6 años a partir de ahora, el sol alcanzará su próximo mínimo solar, durante el cual su campo magnético es más ordenado y el sol muestra sus niveles más bajos de actividad.
«Cómo ocurre exactamente esta acumulación aún no se entiende completamente, por lo que el orbitador solar ha alcanzado latitudes altas en el momento justo para seguir todo el proceso desde su perspectiva única y ventajosa», señala Sami.
La visión de Phi del campo magnético del Sun Full Sun pone estas mediciones en contexto (ver ‘Phi_South-Pole-BMAP’ y ‘Phi_Global-BMAP_20250211-20250429’). Cuanto más oscuro sea el color (rojo/azul), más fuerte es el campo magnético a lo largo de la línea de visión desde el orbitador solar hasta el sol.
Los campos magnéticos más fuertes se encuentran en dos bandas a ambos lados del ecuador del sol. Las regiones de rojo oscuro y azul oscuro destacan regiones activas, donde el campo magnético se concentra en las manchas solares en la superficie del sol (fotosfera).
Mientras tanto, los postes del sur y norte del Sol están moteados con parches rojos y azules. Esto demuestra que a escamas pequeñas, el campo magnético del sol tiene una estructura compleja y en constante cambio.
La especia mide el movimiento por primera vez
Otro ‘primero’ interesante para el orbitador solar proviene del instrumento de especias. Al ser un espectrógrafo de imágenes, Spice mide la luz (líneas espectrales) enviadas por elementos químicos específicos, entre los cuales el hidrógeno, el carbono, el oxígeno, el neón y el magnesio, a temperaturas conocidas. Durante los últimos cinco años, Spice ha usado esto para revelar lo que sucede en diferentes capas sobre la superficie del sol.
Ahora, por primera vez, el equipo de Spice también ha logrado utilizar un seguimiento preciso de las líneas espectrales para medir qué tan rápido se están moviendo los grupos de material solar. Esto se conoce como una ‘medición Doppler’, que lleva el nombre del mismo efecto que hace que las sirenas de ambulancia pase cambien el tono a medida que pasan.
El mapa de velocidad resultante revela cómo se mueve el material solar dentro de una capa específica del Sol. Al comparar el doppler de especias y los mapas de intensidad, puede comparar directamente la ubicación y el movimiento de partículas (iones de carbono) en una capa delgada llamada ‘región de transición’, donde la temperatura del sol aumenta rápidamente de 10 000 ° C a cientos de miles de grados.
El mapa de intensidad de especias revela las ubicaciones de grupos de iones de carbono. El mapa Doppler de especias incluye los colores azul y rojo para indicar qué tan rápido se mueven los iones de carbono hacia la nave espacial solar orbitter, respectivamente. Los parches azules y rojos más oscuros están relacionados con el material que fluye más rápido debido a pequeñas plumas o chorros.
De manera crucial, las mediciones Doppler pueden revelar cómo las partículas se arrojan del sol en forma de viento solar. Descubrir cómo el sol produce el viento solar es uno de los objetivos científicos clave del Orbitador solar.
«Las mediciones de Doppler de viento solar que se extienden del sol por las misiones espaciales actuales y pasadas se han visto obstaculizadas por la visión de pastoreo de los polos solares. Las mediciones de las altas latitudes, ahora posibles con el orbitador solar, serán una revolución en la física solar», dice el líder del equipo de Spice, el líder del equipo de Spice de la Universidad de Paris-Saclay (France).
Lo mejor está por venir
Estas son solo las primeras observaciones hechas por el orbitador solar a partir de su órbita recién inclinada, y gran parte de este primer conjunto de datos todavía espera un análisis posterior. Se espera que el conjunto de datos completo del primer vuelo completo de ‘pole a polo’ de Orbiter Solar llegue a la Tierra en octubre de 2025. Los diez instrumentos científicos de Solar Orbiter recopilarán datos sin precedentes en los próximos años.
«Este es solo el primer paso de ‘Stairway to Heaven’ de Solar Orbiter: en los próximos años, la nave espacial saldrá más lejos del plano eclíptico para ver siempre mejores vistas de las regiones polares del Sol. Estos datos transformarán nuestra comprensión del campo magnético del Sol, el viento solar y la actividad solar», señala las señas Daniel Daniel, el Proyecto Solar Orbither Scientist.
Notas para editores
Solar Orbitter es el laboratorio científico más complejo en estudiar nuestra estrella que da vida, tomando imágenes del sol más cercano que cualquier nave espacial antes y siendo la primera en ver sus regiones polares.
En febrero de 2025, el orbitador solar comenzó oficialmente la parte de ‘alta latitud’ de su viaje alrededor del sol inclinando su órbita a un ángulo de 17 ° con respecto al ecuador del sol. En contraste, los planetas y todos los demás órbita de la nave espacial que observan el sol en el plano eclíptico, inclinados como máximo 7 ° del ecuador solar.
La única excepción a esto es la Misión ESA/NASA Ulises (1990-2009), que voló sobre los postes del sol pero no llevaba ningún instrumento de imagen. Las observaciones de Solar Orbiter complementarán a Ulises ‘observando los polos por primera vez con telescopios, además de un conjunto completo de sensores in situ, mientras vuela mucho más cerca del Sol. Además, el orbitador solar monitoreará los cambios en los polos durante todo el ciclo solar.
El orbitador solar continuará orbitando alrededor del sol en este ángulo de inclinación hasta el 24 de diciembre de 2026, cuando su próximo vuelo más allá de Venus incline su órbita a 24 °. A partir del 10 de junio de 2029, la nave espacial orbitará el sol en un ángulo de 33 °. (Descripción general del viaje de Solar Orbiter alrededor del Sol).
Solar Orbitter es una misión espacial de colaboración internacional entre ESA y la NASA, operada por la ESA. El instrumento de imágenes polarimétricas y heliosísmicas (PHI) del Orbitador solar está dirigido por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), Alemania. El instrumento extremo ultravioleta (EUI) está dirigido por el Observatorio Real de Bélgica (Rob). La imagen espectral del instrumento de entorno coronal (SPICE) es un instrumento de instalaciones dirigidas por Europa, dirigido por el Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS) en París, Francia.
