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| Parker Solar Probe observó switchbacks -perturbaciones viajeras en el viento solar que hicieron que el campo magnético se doblara sobre sí mismo- un fenómeno aún inexplicable que podría ayudar a los científicos a descubrir más información sobre cómo se acelera el viento solar desde el Sol. Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Laboratorio de Imágenes Conceptuales/Adriana Manrique Gutiérrez |
Gracias a los datos obtenidos en su paso más cercano al Sol, la nave espacial Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA ha encontrado pistas convincentes sobre el origen de los switchback o ‘latigazos’ magnéticos y apunta a cómo su mecanismo de formación podría contribuir a acelerar el viento solar.
El viento solar es un flujo continuo de partículas cargadas que fluye
desde la atmósfera más externa del Sol, la corona solar, hacia el espacio
interplanetario.
Se caracteriza por la coexistencia de estructuras a gran escala de origen
solar, fluctuaciones turbulentas, ondas e inestabilidades plasmáticas
magnetohidrodinámicas y cinéticas, asociadas a procesos físicos como la
reconexión magnética, los choques y una amplia gama de procesos, que dan
lugar al calentamiento y la energización de las partículas.
Los mecanismos de aceleración del viento solar, su compleja dinámica y su
interacción con el campo magnético solar, así como el calentamiento del
plasma observado, siguen siendo cuestiones pendientes en heliofísica.
Una característica interesante del viento solar que se desprende de las
mediciones de las naves espaciales es la desconcertante existencia de
inversiones abruptas y temporales del campo magnético.
Estas inversiones, denominadas "switchbacks" magnéticos, fueron observadas por primera vez en la década de 1990 por
la nave espacial Ulysses de la NASA y, más recientemente, se han medido
ampliamente por la sonda solar Parker de la NASA.
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| El sol visto por la nave espacial Solar Orbiter de la ESA/NASA el 25 de marzo de 2022, un día antes de su máxima aproximación, de aproximadamente 0,32 au, que lo situó dentro de la órbita del planeta Mercurio. La imagen central fue tomada por el instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI). La imagen exterior fue tomada por el coronógrafo Metis, un instrumento que bloquea la luz brillante de la superficie solar para poder ver la tenue atmósfera exterior del sol, conocida como corona. La imagen de Metis ha sido procesada para resaltar las estructuras de la corona. Esto reveló el switchback (la característica prominente de color blanco/azul claro en la posición aproximada de las 8 en punto en la parte inferior izquierda). Parece que se remonta a la región activa de la superficie del sol, donde los bucles de magnetismo han atravesado la superficie del sol. Crédito: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI & Metis Teams y D. Telloni et al. (2022) |
"Un switchback es básicamente un pliegue que se propaga en
un campo magnético, siendo el caso más extremo un pliegue casi en forma de
S en la línea de campo que invierte su dirección dos veces", dijo el Dr.
Gary Zank, director del Centro de Investigación de Plasma y Aeronomía
Espacial y de la cátedra Aerojet Rocketdyne del Departamento de Ciencias
Espaciales de la Universidad de Alabama en Huntsville.
"En otras palabras, es una onda algo complicada con una forma de onda
inusual".
En la investigación, el Dr. Zank y sus colegas analizaron las imágenes de
la corona solar obtenidas por el coronógrafo Metis a bordo del Solar
Orbiter de la ESA el 25 de marzo de 2022.
"A diferencia de las mediciones de plasma que hacen mediciones puntuales
de forma local y temporal, Metis proporciona una observación global de la
estructura completa", dijo el Dr. Zank.
"Por lo tanto, ver la estructura global de un contratiempo fue inesperado
y notable después de mirar las parcelas de plasma e inferir la geometría
de un contratiempo indirectamente".
"Se trata de una confirmación muy sólida de la teoría básica que había
avanzado en nuestro artículo de 2020".
Los investigadores teorizaron que los switchbacks se originan debido a la
reconexión del campo magnético solar sobre la superficie del Sol.
Eso explicaba lo que Parker Solar Probe observó, y se realizó una
comparación estadística de la teoría con esas observaciones.
"Esto era muy prometedor, pero no podía eliminar otras posibles
explicaciones para el origen de los switchbacks", dijo el Dr. Zank.
"Sin embargo, con la observación global de un contratiempo que permitió el
instrumento Metis, aplicamos la misma teoría para explicar las
observaciones globales con éxito y eliminar las explicaciones
alternativas".
Fuentes, créditos y referencias: