Nave espacial ha registrado una enorme erupción solar en evolución

Nave espacial ha registrado una enorme erupción solar en evolución

Una nave espacial estuvo en el momento preciso para capturar una erupción solar enorme en evolución.

Nuestro Sol no es exactamente una bola serena de plasma ardiente. De hecho, lanza erupciones colosales con cierta frecuencia; tales eyecciones de masa coronal, cuando se dirigen a la Tierra, son la causa de las tormentas geomagnéticas.

Desde el espacio cercano a la Tierra, podemos medirlos bastante bien con satélites y otras naves espaciales. Pero en 1998 ocurrió algo increíblemente fortuito. Una nave espacial en el espacio cercano a la Tierra no solo fue capaz de medir una eyección de masa coronal (CME), otra nave espacial más allá de Marte se alineó de la manera correcta para recibir también la explosión solar.

Esto significó que las dos naves espaciales pudieron medir la misma CME en diferentes puntos de su viaje desde el Sol, ofreciendo una oportunidad única para comprender cómo evolucionan estas poderosas erupciones.

Las eyecciones de masa coronal pueden no ser tan visibles como las erupciones solares (que a veces acompañan), pero son mucho más poderosas. Ocurren cuando las líneas retorcidas del campo magnético en el Sol se vuelven a conectar, convirtiendo y liberando enormes cantidades de energía en el proceso.

Esto sucede en forma de CME, en la que grandes cantidades de plasma ionizado y radiación electromagnética, agrupadas en un campo magnético helicoidal, se lanzan al espacio con el viento solar. Cuando pasan por la Tierra, las CME pueden interactuar con la magnetosfera y la ionosfera, creando efectos observables como problemas de comunicación por satélite y auroras.

Pero lo que sucede con las CME cuando están más allá de la Tierra, en el espacio interplanetario, ha sido mucho más difícil de estudiar. Tenemos muchos, muchos menos instrumentos, para empezar. Las probabilidades de que dos naves espaciales a distancias muy separadas del Sol detecten la misma CME son increíblemente bajas.

Afortunadamente, eso es lo que sucedió en 1998 con dos naves espaciales diseñadas para estudiar el viento solar. La nave espacial Wind de la NASA, en el punto Lagrangiano L1 a aproximadamente 1 unidad astronómica (la distancia entre la Tierra y el Sol), observó por primera vez una CME el 4 de marzo de 1998.

Dieciocho días después, esa misma CME llegó a Ulises, una nave espacial que, en ese momento, se encontraba a una distancia de 5.4 unidades astronómicas, más o menos equivalente a la distancia orbital media de Júpiter.

Ahora, los astrónomos han examinado los datos de ambos encuentros para caracterizar, por primera vez, cómo cambia una CME a medida que viaja más profundamente en el Sistema Solar. En particular, estudiaron la evolución magnetohidrodinámica de la nube magnética incrustada.

Nave espacial ha registrado una enorme erupción solar en evolución
Datos de Wind (izquierda) y datos de Ulysses (derecha). (Telloni et al., ApJL, 2020)

Encontraron que, en las 4.4 unidades astronómicas entre las dos naves espaciales, la estructura helicoidal de la nube magnética se erosionó significativamente. El equipo cree que esto probablemente se debió a una interacción con una segunda nube magnética que se arrastraba más rápido que la primera, alcanzándola y comprimiéndola cuando llegó a Ulises.

Esto podría explicar por qué la estructura helicoidal de la nube magnética en la CME se volvió más retorcida cuando alcanzó las 5.4 unidades astronómicas, en lugar de menos, como era de esperar. La interacción magnética entre las dos nubes podría degradar la capa exterior, dejando un núcleo más retorcido.

Los investigadores escribieron en su estudio:

“Lo que surge claramente de este análisis es que a 5.4 unidades astronómicas, la segunda nube magnética está interactuando fuertemente con la primera. Como resultado, la estructura magnética de la nube magnética precedente está fuertemente deformada. De hecho, su rotación a gran escala se extiende mucho más allá de la parte trasera de la siguiente nube magnética y representa de facto una forma de rotación del campo magnético de fondo”.

Sería fascinante ver más estudios sobre este tema y, por muy afortunada que haya sido la observación, es posible que los consigamos. Los investigadores señalan que nos encontramos en las primeras etapas de lo que podría considerarse una “edad de oro” de la física solar.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en The Astrophysical Journal Letters.

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