Sin instrumentación especial, el sol parece tranquilo e inerte. Pero debajo de esa plácida fachada hay innumerables explosiones en miniatura llamadas nanoflares.

Estas pequeñas pero intensas erupciones nacen cuando las líneas del campo magnético en la atmósfera del Sol se enredan y se estiran hasta romperse como una goma elástica. La energía que liberan acelera las partículas hasta casi la velocidad de la luz y, según algunos científicos, calienta la atmósfera solar a su abrasadora temperatura de un millón de grados Fahrenheit.

Todo esto sucede en colores de luz tan extremos que el ojo humano no puede verlos. Las nanoflares no son visibles, al menos no a simple vista.

Encontrar los rastros de nanoflares requiere visión de rayos X, y los científicos han trabajado arduamente para desarrollar las mejores herramientas para el trabajo. El último avance de este proyecto está representado por el generador de imágenes solar de rayos X de Focusing Optics de la NASA, o misión FOXSI, pronto para tomar su tercer vuelo desde White Sands Missile Range en White Sands, Nuevo Mexico, no antes del 7 de septiembre.

FOXSI es una misión de cohete sonora. Derivado del término náutico "sonar, "que significa medir, Los cohetes sonoros realizan breves viajes de 15 minutos sobre la atmósfera de la Tierra para echar un vistazo al espacio antes de volver a caer al suelo. Menor, más barato y más rápido de desarrollar que las misiones satelitales a gran escala, Los cohetes sonoros ofrecen una forma para que los científicos prueben sus últimas ideas e instrumentos y logren resultados rápidos.

FOXSI viajará 190 millas hacia arriba, sobre el escudo de la atmósfera terrestre, para mirar directamente al Sol y buscar nanoflares utilizando su visión de rayos X.

"FOXSI es el primer instrumento construido especialmente para obtener imágenes de rayos X de alta energía del Sol enfocándolos directamente, "dijo Lindsay Glesener, físico espacial de la Universidad de Minnesota en Minneapolis e investigador principal de la misión. "Otros instrumentos han hecho esto para otros objetos astronómicos, pero FOXSI es hasta ahora el único instrumento que se optimiza especialmente para el sol ".

El sol cuenta su historia en capas de luz, cada uno de los cuales revela lo que está sucediendo a diferentes temperaturas. Por ejemplo, la luz del sol que nuestros ojos pueden ver proviene principalmente de la fotosfera del sol, que es aproximadamente 10, 000 grados Fahrenheit. Pero suceden muchas más cosas fuera de los límites de la visión humana. Luz de rayos X, en particular, revela procesos que calientan el plasma a millones de grados Fahrenheit, como las explosiones más violentas en los núcleos de nanoflares.

Pero las vistas de alta calidad de los rayos X del sol no son fáciles. A diferencia de la luz visible, Los rayos X son difíciles de enfocar; en gran medida no se ven afectados por las lentes y espejos utilizados en los telescopios convencionales. Las misiones de rayos X anteriores tuvieron que arreglárselas sin luz enfocada.

"En el pasado, generalmente usábamos máscaras inteligentemente seleccionadas para bloquear una parte de los rayos X entrantes, "dijo Säm Krucker, físico espacial de la Universidad de California, Berkeley, e investigador principal de los dos vuelos anteriores de FOXSI. "Esto no da como resultado imágenes de muy alta calidad, pero, sin embargo, nos brindó información crucial sobre la parte más energética de las erupciones solares ".

Para enfocar los rayos X, el equipo de FOXSI utilizó muy duro, superficies lisas inclinadas en un ángulo pequeño (menos de medio grado) que acorralaría suavemente la luz de rayos X entrante a un punto de enfoque.

"Gracias a estos telescopios ahora podemos hacer imágenes de rayos X enfocadas de nuestro Sol", dijo Krucker. "Estas imágenes tienen una calidad de imagen muy mejorada con una sensibilidad mucho mayor".

Este será el tercer vuelo de FOXSI; el primero fue en 2012, durante el cual vio con éxito una pequeña erupción solar en curso, y su segundo en 2014, cuando detectó la mejor evidencia en el momento de la emisión de rayos X de las nanoflares. La tercera misión sigue este descubrimiento, pero esta vez incluye un nuevo telescopio diseñado para obtener imágenes de menor energía, también las llamadas radiografías blandas.

"Incluir el telescopio de rayos X blandos nos da temperaturas más precisas, "dijo Glesener, permitiendo que el equipo detecte firmas de nanoflares que se perderían solo con los telescopios de rayos X duros. Además, Se han realizado varias otras mejoras de rendimiento para producir resultados más precisos. imágenes de mayor resolución.

El tercer vuelo de FOXSI también será el primero dirigido por Glesener, quien era un estudiante de posgrado, y luego el director del proyecto, para los dos vuelos anteriores liderados por Krucker.

"Este tipo de herencia de proyectos y capacitación es común en los programas de cohetes sonoros, ", dijo Glesener." ¡Están diseñados para crecer y madurar líderes científicos, así como hardware! "

FOXSI es una colaboración entre la NASA y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, y cuenta con co-investigadores de la Universidad de Minnesota; Universidad de California en Berkeley; Los centros de vuelos espaciales Goddard y Marshall de la NASA en Greenbelt, Maryland, y Huntsville, Alabama, respectivamente; la Universidad de Tokio; Universidad de Nagoya; el Observatorio Astronómico Nacional de Japón; y la Universidad de Ciencias de Tokio. FOXSI cuenta con el apoyo del programa Sounding Rocket de la NASA en las instalaciones de vuelo Wallops de la agencia en Virginia. La División de Heliofísica de la NASA administra el programa de cohetes de sondeo.