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    Detrás de los aullidos del viento solar, chirridos silenciosos revelan sus orígenes

    Crédito:NASA / Laboratorio de Investigación Naval / Parker Solar Probe

    Hay un viento que emana del sol y no suena como un silbido suave, sino como el grito de un huracán.

    Hecho de electrones, protones, e iones más pesados, el viento solar recorre el sistema solar a aproximadamente 1 millón de millas por hora, barriendo todo a su paso. Sin embargo, a través del rugido del viento, La sonda solar Parker de la NASA puede escuchar pequeños chirridos, chillidos y susurros que insinúan el origen de este viento misterioso y omnipresente. Ahora, el equipo del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins, que diseñó, construido, y gestiona Parker Solar Probe para la NASA, tiene la primera oportunidad de escuchar esos sonidos, también.

    "Estamos mirando al joven viento solar que nace alrededor del sol, "dice Nour Raouafi, científico del proyecto de misión de Parker Solar Probe. "Y es completamente diferente de lo que vemos aquí cerca de la Tierra".

    Los científicos han estudiado el viento solar durante más de 60 años, pero todavía están desconcertados por muchos de sus comportamientos. Por ejemplo, aunque saben que proviene de la atmósfera exterior de un millón de grados del sol llamada corona, el viento solar no se ralentiza cuando sale del sol, se acelera, y tiene una especie de calentador interno que evita que se enfríe mientras atraviesa el espacio. Con una creciente preocupación por la capacidad del viento solar para interferir con los satélites GPS y perturbar las redes eléctricas en la Tierra, es imperativo comprenderlo mejor.

    Solo 17 meses desde el lanzamiento de la sonda y después de tres órbitas alrededor del sol, Parker Solar Probe no ha defraudado su misión.

    "Esperábamos hacer grandes descubrimientos porque nos adentramos en un territorio inexplorado, "Dice Raouafi." Lo que realmente estamos viendo está más allá de lo que nadie imaginó ".

    Los investigadores sospecharon que las ondas de plasma dentro del viento solar podrían ser responsables de algunas de las características extrañas del viento. Así como las fluctuaciones en la presión del aire causan vientos que fuerzan olas en el océano, las fluctuaciones en los campos eléctricos y magnéticos pueden causar ondas que ruedan a través de nubes de electrones, protones, y otras partículas cargadas que componen el plasma huyendo del sol. Las partículas pueden montar estas ondas de plasma de la misma forma que un surfista monta una ola del océano, impulsándolos a velocidades más altas.

    "Las ondas de plasma ciertamente juegan un papel en el calentamiento y la aceleración de las partículas, "Dice Raouafi. Los científicos simplemente no saben cuánto de una parte. Ahí es donde entra Parker Solar Probe.

    El instrumento FIELDS de la nave espacial puede escuchar a escondidas las fluctuaciones eléctricas y magnéticas causadas por las ondas de plasma. También puede "escuchar" cuando las ondas y las partículas interactúan entre sí, registrando información de frecuencia y amplitud sobre estas ondas de plasma que los científicos pueden reproducir como ondas de sonido. Y resulta en algunos sonidos sorprendentes.

    Llevar, por ejemplo, ondas en modo silbido. Estos son causados ​​por electrones energéticos que brotan de la corona solar. Estos electrones siguen líneas de campo magnético que se extienden desde el sol hacia el borde más alejado del sistema solar, girando alrededor de ellos como si estuvieran montando un carrusel. Cuando la frecuencia de una onda de plasma coincide con la frecuencia con la que giran esos electrones, se amplifican entre sí. Y suena como una escena de "Star Wars".

    "Algunas teorías sugieren que parte de la aceleración del viento solar se debe a estos electrones que escapan, "dice David Malaspina, miembro del equipo FIELDS y profesor asistente en la Universidad de Colorado, Roca, y el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial. Agrega que los electrones también podrían ser una pista fundamental para comprender un proceso que calienta el viento solar.

    Hay un viento que emana del sol. No suena como un silbido suave, sino como el grito de un huracán. Hecho de electrones, protones e iones más pesados, el viento solar recorre el sistema solar a aproximadamente 1 millón de mph (1,6 millones de kph), barriendo todo a su paso. Sin embargo, a través del rugido del viento, La sonda solar Parker de la NASA escucha los pequeños chirridos, Chirridos y crujidos que insinúan el origen de este viento misterioso y omnipresente. El instrumento FIELDS de la nave espacial puede escuchar a escondidas las fluctuaciones eléctricas y magnéticas causadas por las ondas de plasma. La sonda solar Parker puede "escuchar" cuando las ondas y las partículas interactúan entre sí, registrando información de frecuencia y amplitud sobre estas ondas de plasma que los científicos podrían reproducir como ondas sonoras. Y resulta en algunos sonidos sorprendentes. Crédito:Laboratorio de Física Aplicada de JHU

    "Podemos utilizar las observaciones de estas ondas para avanzar hacia atrás y sondear la fuente de estos electrones en la corona, "Dice Malaspina.

    Otro ejemplo son las ondas dispersivas, que cambian rápidamente de una frecuencia a otra a medida que se mueven a través del viento solar. Estos cambios crean una especie de "chirrido" que suena como viento corriendo sobre un micrófono. Son raros cerca de la Tierra por lo que los investigadores creían que no eran importantes. Pero más cerca del sol los científicos descubrieron, estas olas están en todas partes.

    "Estas ondas no se han detectado antes en el viento solar, al menos no en grandes cantidades, "Explica Malaspina." Nadie sabe qué causa estas olas chirriantes o qué hacen para calentar y acelerar el viento solar. Eso es lo que vamos a estar determinando. Creo que es increíblemente emocionante ".

    Raouafi comentó que ver toda esta actividad de olas muy cerca del sol es la razón por la que esta misión es tan crítica. "Estamos viendo nuevos comportamientos tempranos del plasma solar que no pudimos observar aquí en la Tierra, y estamos viendo que la energía transportada por las olas se está disipando en algún lugar del camino, para calentar y acelerar el plasma ".

    Pero no fueron solo ondas de plasma las que escuchó Parker Solar Probe. Mientras atraviesa una nube de polvo microscópico, Los instrumentos de la nave espacial también capturaron un sonido parecido a la vieja estática de la televisión. Ese sonido similar a la estática es en realidad cientos de impactos microscópicos que ocurren todos los días:el polvo de los asteroides desgarrados por la gravedad y el calor del sol y las partículas extraídas de los cometas golpean la nave espacial a velocidades cercanas a un cuarto de millón de millas por hora. Mientras Parker Solar Probe atraviesa esta nube de polvo, la nave espacial no solo choca contra estas partículas, las destruye. Los átomos de cada grano estallan en electrones, protones, y otros iones en una pequeña bocanada de plasma que el instrumento FIELDS puede "oír".

    Cada colisión sin embargo, también quita una pequeña parte de la nave espacial.

    "Se entendió bien que esto sucedería, "Dice Malaspina." Lo que no se entendió fue cuánto polvo iba a haber allí ".

    Los ingenieros de APL utilizaron modelos y observaciones remotas para estimar qué tan grave podría ser la situación del polvo mucho antes del lanzamiento de la nave espacial. Pero en este territorio inexplorado, el número estaba destinado a tener cierto margen de error.

    James Kinnison, el ingeniero del sistema de la misión Parker Solar Probe en APL, dice que esta discrepancia en la densidad del polvo es solo una razón más por la que la proximidad de la sonda al sol es tan útil.

    "Protegimos casi todo del polvo, ", Dice Kinnison. Y aunque el polvo es más denso de lo esperado, nada en este momento indica que los impactos del polvo sean una preocupación para la misión, él añade.

    Parker Solar Probe está programado para hacer otras 21 órbitas alrededor del sol, utilizando cinco sobrevuelos de Venus para impulsarse cada vez más cerca de la estrella. Los investigadores tendrán la oportunidad de comprender mejor cómo estas ondas de plasma cambian su comportamiento y de construir una imagen evolutiva más completa del viento solar.


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