A medida que Parker Solar Probe se acerca al sol, estamos aprendiendo cosas nuevas sobre nuestra estrella de origen.

En un nuevo estudio, físicos dirigidos por la Universidad de Iowa informan las primeras mediciones definitivas del campo eléctrico del sol, y cómo el campo eléctrico interactúa con el viento solar, la corriente de flujo rápido de partículas cargadas que pueden afectar las actividades en la Tierra, desde satélites hasta telecomunicaciones.

Los físicos calcularon la distribución de electrones dentro del campo eléctrico del sol, una hazaña posible por el hecho de que la sonda solar Parker se lanzó dentro de 0.1 unidades astronómicas (AU), o apenas 9 millones de millas, del sol, más cerca de lo que se ha acercado ninguna nave espacial. De la distribución de electrones, los físicos pudieron discernir el tamaño, amplitud, y el alcance del campo eléctrico del sol más claramente de lo que se había hecho antes.

"El punto clave que quisiera señalar es que no puedes tomar estas medidas lejos del sol. Solo puedes tomarlas cuando te acercas, "dice Jasper Halekas, profesor asociado en el Departamento de Física y Astronomía de Iowa y autor correspondiente del estudio. "Es como tratar de entender una cascada mirando el río una milla río abajo. Las medidas que hicimos a 0,1 AU, en realidad estamos en la cascada. El viento solar todavía se acelera en ese punto. Es realmente un entorno increíble en el que estar ".

El campo eléctrico del sol surge de la interacción de protones y electrones generados cuando los átomos de hidrógeno se separan en el intenso calor generado por la fusión en las profundidades del sol. En este entorno, electrones, con masas 1, 800 veces menos que la de los protones, son soplados hacia afuera, menos constreñidos por la gravedad que sus hermanos protones de mayor peso. Pero los protones con su carga positiva, ejercer algún control, contener algunos electrones debido a las fuerzas de atracción familiares de partículas con carga opuesta.

"Los electrones están tratando de escapar, pero los protones están tratando de hacerlos retroceder. Y ese es el campo eléctrico, "dice Halekas, un co-investigador de los electrones del viento solar, Alfas, y protones a bordo de la sonda solar Parker, la misión liderada por la NASA que se lanzó en agosto de 2018. "Si no hubiera un campo eléctrico, todos los electrones se precipitarían y desaparecerían. Pero el campo eléctrico lo mantiene todo junto como un flujo homogéneo ".

Ahora, imagina el campo eléctrico del sol como un cuenco inmenso y los electrones como canicas rodando por los lados a diferentes velocidades. Algunos de los electrones o canicas en esta metáfora, son lo suficientemente enérgicos como para cruzar el borde del cuenco, mientras que otros no aceleran lo suficiente y eventualmente ruedan hacia la base del cuenco.

"Estamos midiendo los que regresan y no los que no regresan, "Dice Halekas." Básicamente hay un límite de energía entre los que escapan del cuenco y los que no, que se puede medir. Ya que estamos lo suficientemente cerca del sol podemos hacer mediciones precisas de la distribución de electrones antes de que ocurran colisiones más alejadas que distorsionen el límite y oscurezcan la huella del campo eléctrico ".

A partir de esas mediciones, los físicos pueden aprender más sobre el viento solar, el chorro de plasma de un millón de millas por hora procedente del sol que baña la Tierra y otros planetas del sistema solar. Lo que encontraron es que el campo eléctrico del sol ejerce cierta influencia sobre el viento solar, pero menos de lo que se pensaba.

"Ahora podemos poner un número de cuánta aceleración es proporcionada por el campo eléctrico del sol, "Dice Halekas." Parece que es una pequeña parte del total. No es lo principal lo que da impulso al viento solar. Eso luego apunta a otros mecanismos que podrían estar dando al viento solar la mayor parte de su impulso ".

El papel, "El déficit de electrones hacia el sol:un signo revelador del potencial eléctrico del sol, "se publicó en línea el 14 de julio en El diario astrofísico .