El 5 de septiembre de 2022, la sonda solar Parker de la NASA se elevó con gracia a través de una de las eyecciones de masa coronal (CME) más poderosas jamás registradas: no solo una impresionante hazaña de ingeniería, sino una gran ayuda para la comunidad científica. El viaje de Parker a través de la CME está ayudando a probar una teoría de hace 20 años sobre la interacción de las CME con el polvo interplanetario, con implicaciones para las predicciones del clima espacial. Los resultados fueron publicados recientemente en The Astrophysical Journal.
Un artículo de 2003 teorizó que las CME pueden interactuar con el polvo interplanetario en órbita alrededor de nuestra estrella e incluso transportar el polvo hacia afuera. Las CME son inmensas erupciones de la atmósfera exterior del Sol, o corona, que ayudan a impulsar el clima espacial, lo que puede poner en peligro los satélites, alterar las tecnologías de comunicación y navegación e incluso destruir las redes eléctricas de la Tierra. Aprender más sobre cómo interactúan estos eventos con el polvo interplanetario podría ayudar a los científicos a predecir mejor la rapidez con la que las CME podrían viajar desde el Sol a la Tierra, pronosticando cuándo el planeta podría ver su impacto.
Parker ha observado este fenómeno por primera vez
“Estas interacciones entre las CME y el polvo se teorizaron hace dos décadas, pero no se habían observado hasta que Parker Solar Probe observó una CME actuar como una aspiradora, limpiando el polvo de su camino”, dijo Guillermo Stenborg, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins. Laboratorio de Física Aplicada (APL) en Laurel, Maryland, y autor principal del artículo. APL construyó y opera la nave espacial.
Este polvo está formado por pequeñas partículas procedentes de asteroides, cometas e incluso planetas, y está presente en todo el sistema solar. Un tipo de resplandor tenue llamado luz zodiacal, a veces visible antes del amanecer o después del atardecer, es una manifestación de la nube de polvo interplanetario.
La CME desplazó el polvo hasta unos 10 millones de kilómetros del Sol (aproximadamente una sexta parte de la distancia entre el Sol y Mercurio), pero fue reabastecido casi de inmediato por el polvo interplanetario que flotaba a través del sistema solar.
Crédito: NASA/Johns Hopkins APL/Laboratorio de Investigación Naval
Las observaciones in situ de Parker fueron fundamentales para este descubrimiento, porque caracterizar la dinámica del polvo tras las CME es un desafío desde la distancia. Según los investigadores, las observaciones de Parker también podrían proporcionar información sobre fenómenos relacionados más abajo en la corona, como el oscurecimiento coronal causado por áreas de baja densidad en la corona que a menudo aparecen después de la erupción de las CME.
Los científicos observaron la interacción entre la CME y el polvo como una disminución del brillo en las imágenes de la cámara Wide-field Imager for Solar Probe (WISPR) de Parker. Esto se debe a que el polvo interplanetario refleja la luz, amplificando el brillo donde está presente.
Para localizar esta ocurrencia de disminución del brillo, el equipo tuvo que calcular el brillo de fondo promedio de las imágenes WISPR en varias órbitas similares, excluyendo las variaciones de brillo normales que ocurren debido a las corrientes solares y otros cambios en la corona solar.
“Parker ha orbitado el Sol cuatro veces a la misma distancia, lo que nos permite comparar muy bien los datos de una pasada a la siguiente”, dijo Stenborg. “Al eliminar las variaciones de brillo debidas a los cambios coronales y otros fenómenos, pudimos aislar las variaciones causadas por el agotamiento del polvo”.
Debido a que los científicos sólo han observado este efecto en relación con el evento del 5 de septiembre, Stenborg y el equipo teorizan que el agotamiento del polvo sólo puede ocurrir con las CME más poderosas.
Sin embargo, estudiar la física detrás de esta interacción puede tener implicaciones para la predicción del clima espacial. Los científicos recién están comenzando a comprender que el polvo interplanetario afecta la forma y la velocidad de una CME. Pero se necesitan más estudios para comprender mejor estas interacciones.
Parker completó su sexto sobrevuelo a Venus, utilizando la gravedad del planeta para acercarse aún más al sol en sus siguientes cinco aproximaciones. Esto ocurre cuando el propio Sol se acerca al máximo solar, el período del ciclo de 11 años del Sol en el que las manchas solares y la actividad solar son más abundantes. A medida que aumenta la actividad del sol, los científicos esperan tener la oportunidad de ver más de estos raros fenómenos y explorar cómo podrían afectar nuestro medio ambiente terrestre y el medio interplanetario.
Con información de The Astrophysical Journal
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