La sonda solar Parker de la NASA ha acumulado una impresionante lista de superlativos en sus primeros cinco años de operaciones: es la nave espacial más cercana al sol, el objeto más rápido creado por el hombre y la primera misión en “tocar el sol”.
Ahora, Parker tiene una pluma más que agregar a su gorra bañada por el sol: es la primera nave espacial en volar a través de una poderosa explosión solar cerca del sol.
Como se detalla en un nuevo estudio publicado el 5 de septiembre en The Astrophysical Journal, exactamente un año después de que ocurriera el evento, la sonda Parker Solar pasó a través de una eyección de masa coronal (CME).
Estas feroces erupciones pueden expulsar campos magnéticos y, a veces, miles de millones de toneladas de plasma a velocidades que oscilan entre 60 y 1.900 millas (100 a 3.000 kilómetros) por segundo. Cuando se dirigen hacia la Tierra, estas eyecciones pueden doblar y moldear el campo magnético de nuestro planeta, generando espectáculos aurorales espectaculares y, si son lo suficientemente fuertes, potencialmente devastar la electrónica de los satélites y las redes eléctricas terrestres.
Navegando en el lado opuesto del Sol a sólo9,2 millones de kilómetros de la superficie solar 36,8 millones de kilómetros más cerca de lo que Mercurio llega al Sol), la sonda solar Parker detectó por primera vez la CME de forma remota antes de bordearla. su flanco. Posteriormente, la nave espacial entró en la estructura, cruzó la estela de su borde de ataque (u onda de choque) y finalmente salió por el otro lado.
En total, la nave espacial pasó casi dos días observando la CME, brindando a los físicos una visión incomparable de estos eventos estelares y una oportunidad de estudiarlos en las primeras etapas de su evolución.
“Esta es la CME más cercana al Sol que jamás hayamos observado”, dijo Nour Raouafi, científico del proyecto Parker Solar Probe en el Laboratorio de Física Aplicada (APL) Johns Hopkins en Laurel, Maryland, que construyó la nave espacial dentro de la línea de tiempo de la NASA y presupuesto y actualmente gestiona y opera la misión. “Nunca hemos visto un evento de esta magnitud a esta distancia”.
La CME del 5 de septiembre de 2022 fue extrema. Cuando Parker pasó detrás de la onda de choque, su conjunto de instrumentos de electrones, alfas y protones del viento solar (SWEAP) registró partículas que se aceleraban hasta 840 millas (1.350 kilómetros) por segundo. Si se hubiera dirigido hacia la Tierra, Raouafi sospecha que habría tenido una magnitud cercana a la del Evento Carrington, una tormenta solar de 1859 que se considera la más poderosa registrada en golpear la Tierra.
“El daño potencial de este tipo de evento, CME grandes y muy rápidas, puede ser colosal”, dijo Raouafi.
Los físicos han conjeturado que un evento de este tipo hoy, si se detecta demasiado tarde, podría desactivar los sistemas de comunicaciones y generar apagones en todo el continente.
A pesar del poder de la erupción, Parker parecía imperturbable. Su escudo térmico, radiadores y sistema de protección térmica aseguraron que las temperaturas de la sonda nunca cambiaran, dijo Jim Kinnison, ingeniero de sistemas de misión Parker Solar en APL. Su sistema de autonomía incluso activó planes de mitigación para que la suite de aviónica funcionara sin interrupciones. De hecho, el único efecto que tuvo la CME en la nave espacial fue un ligero torque, un pequeño giro que rápidamente compensó.
“Sabíamos desde el principio que Parker Solar Probe volaría a través de CME. Eso era parte de los objetivos científicos cuando se estableció la misión, por lo que diseñamos la nave espacial desde el principio con miras a sobrevivir y, mejor aún, realizar la misión científica. mientras esté en una CME”, dijo Kinnison. “En general, Parker demostró ser robusto y bastante resistente, y todo el arduo trabajo realizado en la fase de diseño dio sus frutos”.
Los físicos han estado interesados en descifrar las fuerzas que impulsan estas explosiones estelares y aceleran las partículas a velocidades tan increíbles. La única forma de hacerlo era volar a través de uno hacia el sol.
El equipo científico determinó la cronología de los eventos y la ubicación de Parker durante la CME comparando las mediciones recopiladas dentro de la CME con las recopiladas fuera de ella, incluidas las imágenes tomadas por el instrumento de Investigación Coronal y Heliosférica Sun Earth Connection (SECCHI) en la nave espacial STEREO de la NASA. Construyeron un modelo simple del evento, pero dado que nadie había tomado medidas tan temprano en el desarrollo de una CME, algunas piezas fueron difíciles de conciliar.
“Se prueban modelos simplificados para explicar ciertos aspectos del evento, pero cuando estás tan cerca del Sol, ninguno de estos modelos puede explicarlo todo”, dijo Orlando Romeo, físico espacial de la Universidad de California, Berkeley, y líder autor del nuevo estudio.
El equipo había determinado tres intervalos principales durante el evento, pero unirlos, dijo Romeo, fue particularmente confuso. Dos secciones que habían visto antes en CME cuando llegaron a la Tierra: la onda de choque cerca del frente del evento seguida por el plasma de CME, y otra porción con características magnéticas y de plasma típicas del viento solar del sol. Pero la tercera sección (una región de baja densidad con partículas que se movían lentamente durante el evento) era nueva y extraña.
“Todavía no estamos exactamente seguros de qué está sucediendo allí o cómo conectarlo con las otras dos secciones”, dijo Romeo.
Los modelos avanzados que incluyen más mediciones de la nave espacial probablemente ayudarán, pero pasar por otra CME sería aún mejor. Con el sol cerca del pico de su ciclo de actividad, las CME deberían ocurrir con más frecuencia. Con un poco de suerte, espera el equipo, Parker Solar Probe atravesará varias eyecciones más a medida que se acerque cada vez más al Sol.
Con información The Astrophysical Journal
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