Solar Orbiter descubre lo que podría alimentar al viento solar

La nave espacial Solar Orbiter de la ESA y la NASA ha descubierto multitud de diminutos chorros de material que escapan de la atmósfera exterior del Sol. Cada chorro dura entre 20 y 100 segundos, y expulsa plasma a unos 100 km/s. Estos chorros podrían ser la tan buscada fuente del viento solar.  

El viento solar está formado por partículas cargadas, conocidas como plasma, que escapan continuamente del Sol. Se propaga hacia el exterior a través del espacio interplanetario, chocando con todo lo que encuentra a su paso. Cuando este viento solar choca con el campo magnético de la Tierra, produce las auroras.  

Aunque el viento solar es una característica fundamental del Sol, comprender cómo y dónde se genera cerca del Sol ha resultado difícil y ha sido objeto de estudio durante décadas. Ahora, gracias a su instrumentación superior, Solar Orbiter nos ha acercado un paso importante. 

Solar Orbiter // Crédito: ESA

Los datos proceden del instrumento EUI (Extreme Ultraviolet Imager) de Solar Orbiter. Las imágenes del polo sur del Sol tomadas por EUI el 30 de marzo de 2022 revelan una población de características débiles y de corta duración que están asociadas con pequeños chorros de plasma que son expulsados de la atmósfera del Sol. 

En concreto, las imágenes se tomaron en el canal ultravioleta extremo del generador de imágenes de alta resolución del EUI, que observa el plasma solar de millones de grados a una longitud de onda de 17,4 nanómetros. 

¿De dónde sale el plasma? 

Minúsculos chorros escapando del Sol // Crédito: ESA

De particular importancia es el hecho de que el análisis muestra que estas características están causadas por la expulsión de plasma de la atmósfera solar. 

Los investigadores saben desde hace décadas que una fracción significativa del viento solar está asociada a estructuras magnéticas denominadas agujeros coronales, regiones en las que el campo magnético del Sol no se repliega hacia el interior del Sol. En su lugar, el campo magnético se extiende hacia el interior del Sistema Solar. 

El plasma puede fluir a lo largo de estas líneas "abiertas" del campo magnético, dirigiéndose hacia el Sistema Solar, creando el viento solar. Pero la pregunta era: ¿cómo se lanza el plasma? 

La hipótesis tradicional era que, como la corona está caliente, se expandirá de forma natural y una parte escapará a lo largo de las líneas de campo. Pero estos nuevos resultados analizan el agujero coronal situado en el polo sur del Sol, y los chorros individuales que se revelaron desafían la suposición de que el viento solar sólo se produce en un flujo continuo y estable. 

Diferencia entre llamaradas  

Vídeo: La imagen de mayor resolución jamás obtenida del polo sur del Sol por el Solar Orbiter // Crédito: ESA

La energía asociada a cada chorro individual es pequeña. En el extremo superior de los fenómenos coronales se encuentran las llamaradas solares de clase X, y en el extremo inferior las denominadas nano llamaradas. Hay mil millones de veces más energía en una llamarada X que en una nano llamarada. Los diminutos chorros descubiertos por Solar Orbiter son incluso menos energéticos que eso, manifestando unas mil veces menos energía que una nano llamarada, y canalizando la mayor parte de esa energía en la expulsión del plasma. 

La ubicuidad de las mismas que se desprende de las nuevas observaciones sugiere que están expulsando una fracción sustancial del material que vemos en el viento solar. Y podría haber eventos aún más pequeños y frecuentes que aporten aún más. 

En la actualidad, Solar Orbiter sigue dando vueltas alrededor del Sol cerca de su ecuador. Por tanto, en estas observaciones, EUI está mirando a través del polo sur en un ángulo de rozamiento. 

El Sol es la única estrella cuya atmósfera podemos observar con tanto detalle, pero es probable que el mismo proceso opere también en otras estrellas. Esto convierte estas observaciones en el descubrimiento de un proceso astrofísico fundamental.