La sonda Parker, un passeig per la corona solar

Malgrat que el Sol és l’estrella més pròxima, encara no hem estat capaços de desvetlar tots els secrets. La formació de les zones actives solars, l’escalfament de l’atmosfera, els mecanismes d’emissió de partícules ionitzades, i molts altres fenòmens són encara camps de la física solar que encara estan a les beceroles. La sonda nord-americana Parker, actualment en òrbita solar, i l’europea Solar Orbiter que s’enlairarà el febrer, són les apostes dels científics solars per aprofundir en la complexa geografia del Sol.

La  Sonda Solar Parker es una sonda espacial de la NASA, llençada l’any passat, amb l’objectiu d’estudiar les capes més externes de l’atmosfera solar, la corona solar, durant uns anys. Per aconseguir-ho seguirà unes òrbites cada vegada més pròximes al Sol, fins aconseguir acostar-se a només  a 8,86 radis solars (6,2 milions de quilòmetres) de la superfície (fotosfera) del Sol. Diversos instruments mesuren actualment in-situ el camp magnètic, el flux de partícules del vent solar, la densitat del medi i després dels dos primers passos al voltant del Sol s’acaben de publicar els primers resultats.

La sonda està dedicada al físic solar Eugene Parker, actualment professor emèrit de la Universitat de Chicago. Ell va ser el pioner en l’estudi teòric de les propietats dels camps magnètics solars, a gran i sobretot a petita escala. En aquells articles primerencs ens detallava com es mou un plasma ionitzat, com és el vent solar mentre s’allunya del Sol, enganxat al camp magnètic, com es mouen les ones magnètiques per l’atmosfera solar, com es transporten o sosté la matèria en les estructures de la cromosfera i corona.

Ara la sonda Parker mesura directament les estructures que estudià el científic fa més de 50 anys. Com el mateix Sol, el vent solar que s’emet contínuament des de la corona està format per plasma, on els electrons carregats negativament s’han separat dels ions carregats positivament, i formen un mar de partícules flotants lliures. Aquestes partícules flotants lliures es mouen enganxades als camps elèctrics i magnètics solars, i els canvis en el plasma modifiquen aquests camps. L’instrument FIELDS ha examinat l’estat del vent solar mitjançant la mesura i l’anàlisi detallada de com van canviar els camps elèctrics i magnètics al voltant de la nau espacial.

Aquestes mesures han mostrat reculades ràpides en el camp magnètic i dolls ràpids de matèria, totes característiques que fan que el vent solar sigui més turbulent del que es pensava. Aquestes inversions, anomenades “interrupcions”, duren des de pocs segons fins a diversos minuts mentre passen per la sonda. Durant un canvi, el camp magnètic torna a girar sobre si mateix fins que apunta gairebé directament cap al Sol. Aquests detalls són claus per comprendre com el vent dispersa l’energia a mesura que surt del Sol i s’escampa a tot el sistema solar.

Variacions brusques de la direcció del camp magnètic solar mesurat per Parker. Credit: NASA/Goddard/CIL

Però les mesures de Parker han proporcionat un altre descobriment. El vent solar arriba a la Terra de manera radial, directament en línia recta del Sol. Bé això sembla ja que en les proximitats del Sol, com s’ha observat, el vent solar ix de les capes superiors de l’atmosfera solar lligat a la rotació del Sol, corbant-se i girant amb ell.  Aquest fenomen no s’observa des de la Terra i calia anar-hi ben prop per mesurar-lo. “El gran flux de rotació del vent solar vist durant les primeres trobades ha estat una autèntica sorpresa “, ha dit Justin Kasper, investigador principal de l’instrument SWEAP — Solar Wind Electrons Alphas and Protons — de la University of Michigan in Ann Arbor..” Si bé esperàvem poder veure el moviment rotacional més prop del Sol, les altes velocitats que veiem en aquestes primeres trobades són gairebé deu vegades més grans del que preveien els models estàndard.

La Parker Solar Probe observà un vent lent que sortia del petit forat coronal, el llarg i prim punt negre vist a la part esquerra del Sol en aquesta imatge capturada per l’Observatori de la Dinàmica Solar SDO el 27 d’octubre de 2018. NASA / SDO

Finalment Parker també a mirat la densitat de pols interplanetari present en la trajectòria al voltant del Sol. Els científics han sospitat des de fa temps que, prop del Sol, aquesta pols s’escalfaria a altes temperatures per la potent llum solar, que es convertiria en un gas i crearia una regió lliure de pols al voltant del Sol. Però ningú no ho havia observat mai.

I per primera vegada, les imatges del Parker Solar Probe han mostrat com la pols còsmica comença a minvar a minvar a partir dels 11 milions de km del Sol i que aquesta disminució de pols continua constantment fins als límits actuals de les mesures de Parker a poc més de 6 milions de km del Sol.

Tots aquests treballs i descobertes són importantíssims per a protegir-nos del Sol, tant a la Terra com amb els satèl·lits i astronautes a l’espai. Problemes que estudia el temps espacial.

És increïble, fins i tot en condicions de mínim solar, com el Sol produeix molt més esdeveniments minúsculs de partícules energètiques del que no havíem pensat mai“, ha dit David McComas, investigador principal de l’instrument ISʘIS de la Universitat Princeton de Nova Jersey. . “Aquestes mesures ens ajudaran a desvelar les fonts, accelerar i transportar partícules energètiques solars i, en definitiva, protegir millor els satèl·lits i els astronautes en el futur“.

L’exploració del Sol a distancies curtes continuarà amb la sonda Parker. Tanmateix en febrer 2010 partirà cap al Sol la sonda europea Solar Orbiter, un dels instruments del qual s’ha fet parcialment a la Universitat de València. S’esperen anys emocionants.

Imatges:
NASA Goddard Space Flight Center

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *