Concepto artístico de Parker Solar Probe acercándose al sol. Crédito: NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben

En 2018, la NASA lanzó Parker Solar Probe en una misión sin precedentes para estudiar el Sol de cerca. La misión se definió con tres objetivos científicos clave:

  • Rastrear el flujo de energía que calienta la atmósfera exterior del Sol.
  • Arrojar luz sobre los orígenes del viento solar, el flujo constante de material solar que se escapa del Sol.
  • Explorar cómo se transportan y aceleran las partículas energéticas solares, que pueden hacer el viaje de 93 millones de millas (150 millones de kilómetros) a la Tierra en menos de una hora.

Ahora, cuatro años después del lanzamiento, la misión ha avanzado para lograr estos objetivos clave y otros. A medida que Parker Solar Probe continúa con su misión, continúa rompiendo récords y capturando las primeras mediciones del Sol de su tipo.

Estos son los datos que necesitas saber sobre la misión histórica de la NASA para tocar el Sol.

1.- Parker Solar Probe fue la primera misión de la NASA que lleva el nombre de una persona viva.

En honor a Eugene Parker, eminente físico que predijo por primera vez el viento solar, la NASA anunció en mayo de 2017 que cambiaría el nombre de la misión Solar Probe Plus a Parker Solar Probe. Parker fue testigo del lanzamiento de la nave espacial en persona y de los descubrimientos realizados en los pocos años de la misión. Falleció el 15 de marzo de 2022, a los 94 años.

2.- La nave espacial lleva tecnología revolucionaria.

La misión se concibió en 1958, pero se tardaron 60 años desarrollar la tecnología para hacerla realidad. Diseñada y construida en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins en Laurel, Maryland, Parker Solar Probe lleva un escudo térmico, «smarts» autónomo a bordo para mantener la nave espacial orientada hacia el Sol y un sistema de enfriamiento eficiente.

3.- Un récord tras otro

Apenas unos meses después del lanzamiento, Parker Solar Probe se convirtió en el objeto creado por el hombre más cercano al Sol, pasando a 42,72 millones de kilómetros (26,55 millones de millas) de la superficie del Sol, y se convirtió en el objeto creado por el hombre más rápido, alcanzando velocidades de 153.454 millas. por hora. Desde entonces, ha batido repetidamente ambos récords y alcanzará una velocidad máxima de aproximadamente 430.000 millas por hora (700.000 kilómetros por hora) mientras vuela a 3,9 millones de millas (6,2 millones de kilómetros) de la superficie del Sol en 2024. Vea dónde está Parker Solar Probe en tiempo real.

4.- Parker Solar Probe ha muestreado oficialmente el Sol.

En diciembre de 2021, la NASA anunció que Parker Solar Probe había logrado su objetivo fundamental: realizar las primeras mediciones desde el interior de la atmósfera de una estrella.

5.- Ha hecho descubrimientos revolucionarios.

Parker Solar Probe cuenta con cuatro conjuntos de instrumentos, y ahora se atribuye a cada uno varios descubrimientos innovadores. A continuación se describe una pequeña muestra de ellos.

La investigación Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP)
Topografía donde el Sol se convierte en viento solar

Cuando Parker Solar Probe entró en la atmósfera solar, hizo el primer cruce de lo que se conoce como la superficie crítica de Alfvén, el límite donde el material solar anclado al Sol escapa por primera vez y se convierte en el viento solar.

Hasta este cruce, nadie sabía cómo sería ese límite. Durante su primer paso lo suficientemente cerca como para cruzar el límite, Parker Solar Probe entró y salió de la corona varias veces. Esto reveló información clave sobre la forma del límite, revelando que la superficie crítica de Alfvén no tenía la forma de una bola lisa. Más bien, tiene picos y valles que arrugan la superficie.

El instrumento SWEAP estableció que las arrugas se debían a las serpentinas coronales: columnas gigantes de material solar que se elevan a través de la atmósfera del Sol. Las serpentinas han sido observadas durante mucho tiempo por naves espaciales que observan el Sol cerca de la Tierra, pero nunca antes se habían medido directamente. Los resultados están remodelando lo que sabemos sobre la atmósfera del Sol y cómo se transforma en viento solar.

El límite que marca el borde de la corona es la superficie crítica de Alfvén. Dentro de esa superficie (círculo a la izquierda), el plasma está conectado al Sol por ondas que viajan de un lado a otro de la superficie. Más allá (círculo a la derecha), los campos magnéticos y la gravedad del Sol son demasiado débiles para contener el plasma y se convierte en el viento solar, que atraviesa el sistema solar tan rápido que las ondas dentro del viento nunca pueden viajar lo suficientemente rápido como para regresar a el sol. Los resultados sugieren que la superficie crítica de Alfvén tiene una estructura rugosa que está conectada a penachos gigantes de material solar llamados serpentinas coronales. Créditos: NASA/Johns Hopkins APL/Ben Smith

El generador de imágenes de campo amplio para Parker Solar Probe (WISPR)
Los primeros indicios de una zona libre de polvo

El polvo está prácticamente en todas partes en nuestro sistema solar: los restos de las colisiones que formaron planetas, asteroides, cometas y otros cuerpos celestes hace miles de millones de años. Hace casi un siglo, el astrónomo Henry Norris Russell predijo que debería haber una región alrededor del Sol donde las partículas de polvo deberían calentarse lo suficiente como para sublimarse y así desaparecer, creando una zona libre de polvo. La gente buscó evidencia de la zona de sublimación durante décadas, pero no hubo evidencia consistente de su existencia en absoluto.

El instrumento WISPR hizo la primera detección de agotamiento del polvo cerca del Sol, observando la luz reflejada por el polvo atenuándose a unos 19 radios solares (8,2 millones de millas o 13,2 millones de kilómetros del Sol). Los modelos de los resultados sugieren que debería existir una zona libre de polvo a partir de unos 5 radios solares (2,2 millones de millas o 3,5 millones de kilómetros del Sol).

Parker Solar Probe vio que el polvo cósmico (ilustrado aquí), disperso por todo nuestro sistema solar, comenzaba a diluirse cerca del Sol, lo que respalda la idea de una zona libre de polvo teorizada durante mucho tiempo cerca del Sol. Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Scott Wiessinger

LOS CAMPOS
Rastreando las inversiones magnéticas del Sol

Cuando Parker Solar Probe envió las primeras observaciones de su viaje al Sol, los científicos encontraron que sus mediciones de campo magnético se dispararon con lo que se conoció como retrocesos: cambios rápidos en el campo magnético del Sol que invirtieron la dirección como una carretera de montaña en zigzag.

Desde entonces, FIELDS ha ayudado a delimitar sus orígenes. Durante el sexto sobrevuelo del Sol de Parker Solar Probe, los datos de FIELDS revelaron que las curvas se alinearon con «embudos» magnéticos en la superficie solar. Estos embudos emergen entre estructuras llamadas supergránulos: burbujas gigantes en el Sol en las que el plasma caliente del interior solar se eleva, se extiende por la superficie, se enfría y luego vuelve a hundirse. La geometría magnética de estas regiones sugiere que la reconexión magnética impulsa el viento solar.

Si bien los nuevos hallazgos ubican dónde se realizan los retrocesos, la cuestión de cómo se forman sigue siendo un tema de investigación activa.

Los datos de Parker Solar Probe han rastreado el origen de las curvas (estructuras magnéticas en zig-zag en el viento solar) hasta la superficie solar. En la superficie, emergen embudos magnéticos de la fotosfera entre estructuras celulares de convección llamadas supergránulos. Los retrocesos se forman dentro de los embudos y se elevan hacia la corona y son empujados por el viento solar. Crédito: NASA GSFC/CIL/Jonathan North.

La Investigación Científica Integrada del Sol (ISʘIS)
Reescribiendo el libro sobre partículas energéticas solares

ISʘIS, pronunciado “i-sis” e incluyendo el símbolo del Sol en su acrónimo, mide las partículas energéticas solares, las partículas más energéticas que escapan del Sol. Medidos cerca de la Tierra, los eventos de partículas energéticas solares son relativamente raros y difíciles de predecir. Pero al detectar SEP cerca del Sol, ISʘIS ha cambiado casi todo lo que sabemos sobre estas veloces partículas. ISʘIS descubrió que los SEP son mucho más comunes de lo esperado, que contienen una gama más amplia de tipos de partículas de lo esperado y que sus caminos desde el Sol no son tan directos como se pensaba anteriormente: pueden verse interrumpidos por los cambios detectados por los campos. y a veces puede seguir un camino dos veces más largo de lo esperado. Al medir estos eventos tan cerca del Sol, ISʘIS detecta eventos tan pequeños que todo rastro de ellos se pierde antes de que lleguen a la Tierra, lo que ayuda a los científicos a desarrollar una imagen más completa de dónde vienen y cómo se alejan aceleradamente del Sol.

Detecciones de partículas energéticas durante las primeras 10 órbitas o Parker Solar Probe por el instrumento Integrated Science Investigation of the Sun (ISʘIS). Créditos: NASA/Princeton/David McComas, Jamie Rankin, Mitchell Shen, Jamey Szalay

…Y los resultados siguen llegando.

Cada nuevo conjunto de datos amplía los límites de la investigación espacial, y no se trata solo del Sol. Parker Solar Probe también estudió cometas, detectó emisiones de radio de la atmósfera de Venus e incluso capturó las primeras imágenes de la superficie de Venus en longitudes de onda visibles.

Con su paso más cercano del Sol aún por delante en 2024, solo el tiempo dirá qué nuevos descubrimientos esperan.

Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: NASA / Blog de Parker Solar Probe

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