El Sol, más cerca que nunca

Estas son las imágenes más cercanas jamás tomadas del Sol por Solar Orbiter, la nueva misión de observación conjunta de la NASA y la ESA




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Primera imagen del Sol de Solar Orbiter

El Extreme Ultraviolet Imager -EUI- en la nave espacial Solar Orbiter de la ESA tomó estas imágenes el 30 de mayo de 2020. Muestran la apariencia del Sol a una longitud de onda de 17 nanómetros, que se corresponde con la región ultravioleta extrema del espectro electromagnético. Las imágenes a esta longitud de onda revelan la atmósfera superior del Sol y la corona, con una temperatura de alrededor de 1 millón de grados. Foto: Solar Orbiter/EUI Team/ ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL




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Solar Orbiter. El Sol visto con el instrumento PHI

Esta es una imagen de luz visible del Sol que representa lo que veríamos a simple vista. No hay manchas solares visibles porque el Sol muestra solo bajos niveles de actividad magnética en este momento. Foto: Solar Orbiter/PHI Team/ESA & NASA




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Solar Orbiter. Magnetograma del Sol

Esta imagen muestra un mapa de propiedades magnéticas del Sol. Puede observarse una gran región magnéticamente activa en el cuadrante inferior derecho del Sol. Foto: Solar Orbiter/PHI Team/ESA & NASA




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Regiones magnéticas del Sol vistas por Solar Orbiter

Este área tiene aproximadamente 200.000 por 200.000 kilómetros de diámetro y está enfocando al centro del Sol. Las pequeñas estructuras que se ven son regiones magnéticas de polaridad norte y sur, algunas de las cuales tienen un tamaño de unos 1.000 kilómetros.  Foto: Solar Orbiter/PHI Team/ESA & NASA




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Patrón granulado del sol visto por Solar Orbiter

Este área tiene aproximadamente 200.000 por 200.000 kilómetros de diámetro y está enfocando al centro del Sol. En ella se muestra el patrón de granulación del Sol que resulta del movimiento de plasma caliente bajo la superficie visible.  Foto: Solar Orbiter/PHI Team/ESA & NASA



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Corona Solar vista por Solar Orbiter

Estas imágenes corresponden a la corona observada en el espectro de luz visible entre los 580-640 nanómetros durante los periodos de mínima actividad magnética del Sol.  Foto: Solar Orbiter/Metis Team/ ESA & NASA


Según los científicos de la misión, la percepción de fenómenos que hasta ahora no podían observarse en detalle da buena cuenta del enorme potencial de Solar Orbiter, que acaba de concluir la puesta en servicio durante sus primeros meses en el espacio. “No son más que las primeras imágenes y ya podemos ver nuevos fenómenos de interés”, afirma Daniel Müller, científico de la misión. “No nos esperábamos unos resultados tan buenos tan pronto".


Lanzada el 10 de febrero de 2020, Solar Orbiter incluye seis instrumentos de detección remota -telescopios- que observarán el Sol y sus alrededores, y cuatro instrumentos para sondear el entorno alrededor de la nave. Al comparar los datos de ambas clases de instrumentos, los científicos obtendrán información sobre cómo se genera el viento solar, la lluvia de partículas cargadas procedentes del Sol que afecta a todo el Sistema Solar.


"Lo que hace única a Solar Orbiter es que, hasta ahora, ninguna otra misión había sido capaz de tomar imágenes tan cercanas de la superficie del Sol" explica Muller. También podremos ver cómo se complementan entre sí los diez instrumentos científicos, ofreciendo una imagen integral del Sol y su entorno” añade.

Las imágenes más cercanas del Sol revelan nuevos fenómenos

Las hogueras que aparecen en el primer conjunto de imágenes - bajo estas líneas- fueron fotografiadas por la Cámara de Imagen del Ultravioleta Extremo -EUI- durante el primer perihelio de Solar Orbiter, es decir, el punto en su órbita elíptica más cercano al Sol. En aquel momento, la nave se hallaba a tan solo 77 millones de kilómetros del Sol, aproximadamente la mitad de la distancia entre la Tierra y nuestra estrella.



Primeras imágenes del Sol de Solar Orbiter - "Hogueras" solares

Foto: Solar Orbiter / EUI Team / ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL

Estas hogueras son como parientes menores de las fulguraciones solares que se observan desde la Tierra, pero entre millones y miles de millones de veces más pequeñas”, apunta David Berghmans, del Real Observatorio de Bélgica -ROB- e investigador principal del instrumento EUI, que toma imágenes en alta resolución de las capas inferiores de la atmósfera solar, o corona. “Puede que, a primera vista, el Sol parezca inmóvil, pero en cuanto se observa con detalle podemos apreciar estas pequeñas erupciones por todas partes”


Los científicos aún no saben si se trata de versiones minúsculas de grandes fulguraciones o si se deben a mecanismos diferentes. En cualquier caso, ya existen teorías de que estas pequeñas erupciones podrían contribuir a uno de los fenómenos más enigmáticos del Sol: el calentamiento de la corona.

Desvelando los misterios del Sol

“Cada una de estas hogueras es insignificante por sí misma, pero si sumamos su efecto a lo largo de toda la superficie, podrían contribuir significativamente al calentamiento de la corona solar”, explica Frédéric Auchère, del Instituto de Astrofísica Espacial francés -IAS- y coinvestigador principal de EUI.



Detalle de una hoguera

Foto: Solar Orbiter/EUI Team/ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL


La corona solar es la capa más externa de la atmósfera del Sol, que se extiende millones de kilómetros hacia el espacio exterior. Su temperatura supera el millón de grados Celsius, varios órdenes de magnitud más caliente que la superficie del Sol, que está “apenas” a 5.500 °C. Tras décadas de estudios, aún no se entienden del todo los mecanismos físicos que calientan la corona, pero identificarlos se considera el “santo grial” de la física solar.


“Lógicamente, es demasiado pronto para saberlo, pero confiamos en que, al vincular estas observaciones con las mediciones del resto de los instrumentos que estudian el viento solar que pasa junto a la nave, podamos resolver algunos de estos misterios”, señala Yannis Zouganelis, científico adjunto del proyecto Solar Orbiter de la ESA.


La cara oculta del Sol

La Cámara de Imagen Polarimétrica y Heliosísmica -PHI- es otro avanzado instrumento a bordo de Solar Orbiter. Efectúa mediciones en alta resolución de las líneas del campo magnético en la superficie solar. Está diseñada para vigilar regiones activas del Sol, zonas con campos magnéticos especialmente fuertes que podrían dar lugar a fulguraciones.


Durante estas fulguraciones, el Sol libera ráfagas de partículas energéticas que fortalecen el viento solar que la estrella libera constantemente hacia el espacio. Cuando estas partículas interactúan con la magnetosfera terrestre, pueden provocar tormentas magnéticas capaces de perturbar las redes de telecomunicaciones y las infraestructuras eléctricas de tierra.


“Ahora mismo nos encontramos en una parte del ciclo solar de once años en que el Sol está muy tranquilo”, clarifica Sami Solanki, director del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Gotinga, Alemania, e investigador principal de PHI. “Pero como Solar Orbiter está a un ángulo del Sol distinto del de la Tierra, podríamos ver una región activa no observable desde nuestro planeta. Eso es algo totalmente nuevo; hasta ahora nunca habíamos podido medir el campo magnético de la cara oculta del Sol”.


Los magnetogramas, que muestran cómo varía la intensidad del campo magnético a lo largo de la superficie solar, podrían compararse después con las mediciones de los instrumentos in situ. “El instrumento PHI mide el campo magnético en la superficie, mientras que con EUI vemos estructuras en la corona solar, pero también intentamos inferir las líneas del campo magnético que se extienden al medio interplanetario, donde se encuentra Solar Orbiter”, aclara José Carlos del Toro Iniesta, del Instituto de Astrofísica de Andalucía y coinvestigador principal de PHI.


Capturando el viento solar

Además, los cuatro instrumentos in situ de Solar Orbiter caracterizan las líneas del campo magnético y el viento solar que pasa junto a la nave. Christopher Owen, del Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard del University College London e investigador principal del Analizador de Viento Solar in situ (SWA), añade: “con esta información podemos calcular desde qué lugar del Sol se emitió esa porción concreta del viento solar, para luego usar el conjunto de instrumentos de la misión para revelar y comprender los procesos físicos que operan en las distintas regiones del Sol y que dan lugar a la formación del viento solar”.



Imagen en alta resolución del viento solar

Foto: Solar Orbiter/EUI Team/ ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSS

“Estamos muy ilusionados con estas primeras imágenes, pero no son más que el principio”, añade Muller. “Solar Orbiter ha comenzado un largo viaje por el sistema solar interior, y en menos de dos años se acercará mucho más al Sol. Al final, se aproximará a tan solo 42 millones de kilómetros, que es casi un cuarto de la distancia de la Tierra la estrella”, concluye.


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