La Agencia Espacial Europea (ESA) ha publicado los datos recolectados por la Solar Orbiter en los últimos meses, desde que la nave consiguió situarse en la trayectoria idónea que se requería para estudiar, por primera vez en la historia, los polos del Sol. Y los resultados no han decepcionado en absoluto.
En concreto, las observaciones han revelado el caos existente en el polo sur solar, donde grandes flujos de átomos se mueven con velocidades y direcciones diferentes, mientras que el campo magnético oscila con polaridades opuestas como si en un imán se mezclasen, desordenadamente, los polos positivo y negativo.
En esta composición aparecen detalles del polo sur solar observados a través de diferentes filtros. En la parte superior, de izquierda a derecha, la superficie del Sol, el campo magnético y la corona
La Solar Orbiter fue lanzada al espacio en febrero de 2020, y desde entonces ha realizado diversos pasos cercanos al planeta Venus para corregir gradualmente su trayectoria y conseguir inclinarla lo suficiente como para obtener una visión directa de las regiones de mayor latitud del Sol.
Nueva órbita
Los planetas de nuestro sistema solar se formaron a partir de un disco de material que giraba alrededor del Sol y, por tanto, sus órbitas quedaron circunscritas aproximadamente en un mismo plano que comparten con el ecuador del astro rey. Como consecuencia, las trayectorias naturales y más eficientes, desde el punto de vista energético, que siguen la gran mayoría de naves que se envían al espacio también se encuentran en este plano.
El sistema solar se formó en un disco de material, y por ello las órbitas de la mayoría de objetos comparten un mismo plano
Lógicamente, para poder tener visión directa de las zonas polares del Sol, es necesario entrar en un camino inclinado que permita contemplar a nuestra estrella desde arriba y desde abajo. Sin embargo, conseguir situarse en este tipo de trayectorias es complejo, y para lograrlo la Solar Orbiter ha aprovechado el tirón gravitatorio ejercido por cuatro pasos realizados cerca de Venus y por otro completado junto a la Tierra.
Terra incógnita
La corrección orbital más reciente tuvo lugar el pasado mes de febrero, cuando la gravedad de Venus consiguió elevar la nave 17 grados sobre el plano del ecuador del Sol. Desde esta trayectoria, la Solar Orbiter realizó, un mes después, las observaciones que acaban de ser publicadas y que han tenido, como protagonista, al polo sur solar.
Tal como ha comentado Sami Solanki, científico en el Instituto de Investigación Solar Max Planck en Alemania y responsable de uno de los principales instrumentos que transporta la nave, “no sabíamos exactamente qué esperar de estas primeras observaciones: los polos del Sol son literalmente tierra desconocida”.
Desorden magnético
Uno de los descubrimientos más impactantes de la Solar Orbiter ha sido el caos existente en el campo magnético del polo sur solar, donde los instrumentos de la nave han registrado cómo se entremezclan polaridades opuestas (es decir, que aparecen, a la vez, flujos magnéticos pertenecientes a los polos norte y sur).
Representación del campo magnético medido por la Solar Orbiter en el polo sur solar (azul y rojo indican polaridades opuestas)
Los investigadores creen que esta aparente anarquía es una consecuencia de la inversión magnética que el Sol sufre cada once años. Durante este período, conocido con el nombre de ciclo solar, el astro aumenta gradualmente su actividad, generando intensas fulguraciones de energía así como grandes eyecciones de material, hasta alcanzar un máximo, a partir del cual el dinamismo solar vuelve a decaer.
Precisamente, nos encontramos ahora descendiendo desde el reciente máximo de actividad, de forma que se espera que durante los próximos meses el campo magnético del Sol se ordene progresivamente y desaparezca el caos detectado por la Solar Orbiter.
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Sin embargo, los astrónomos reconocen que los mecanismos implicados en la inversión magnética del Sol no se conocen con precisión. Y por ello es tan relevante el trabajo de la misión que, tal como destaca Solanki, se ha situado en una situación de privilegio en el momento justo para poder seguir todo el proceso.
Entendiendo el viento
La misión también ha podido estudiar los movimientos de los átomos que se concentran en la región polar austral del Sol para crear un mapa de desplazamientos. Esta investigación ha sido posible gracias al análisis del denominado efecto Doppler que presentan las emisiones de luz liberadas por los átomos.
De forma similar a lo que ocurre en nuestras calles, cuando notamos el cambio de tonalidad del sonido de un vehículo al acercarse y luego alejarse, la luz liberada por el material solar es percibida con una energía ligeramente diferente en función de la orientación de su movimiento. A través de este mecanismo, la Solar Orbiter ha podido medir las velocidades con las que fluyen los átomos de carbono en una delgada capa de la superficie del Sol en donde las temperaturas aumentan desde los 10.000ºC hasta alcanzar centenares de miles de grados.
Movimientos de flujos de átomos en el polo sur solar (en azul, desplazamientos hacia la Solar Orbiter, y en rojo corrientes que se alejan de la nave)
El estudio de estos desplazamientos es crucial para avanzar en nuestro conocimiento sobre el viento solar, el flujo constante de partículas que el Sol lanza hacia el espacio y que es omnipresente en el sistema solar.
Escalera al cielo
Los responsables de la misión han señalado que estos descubrimientos son solo un anticipo y que lo mejor está aún por llegar, ya que todavía son pocos los datos captados desde la nueva trayectoria inclinada de la Solar Orbiter. De hecho, el próximo mes de octubre se espera recibir la información que la nave recolectará en su primer recorrido completo desde un polo hasta el opuesto.
Los astrónomos están seguros que esta misión transformará los modelos vigentes sobre el funcionamiento de la actividad solar, así como de su campo magnético y del viento solar.
En palabras de Daniel Müller, uno de los científicos participantes en el proyecto, lo conseguido hasta ahora es sólo el primer paso de la “escalera al cielo” de la Solar Orbiter, en referencia a los próximos cambios orbitales que la nave realizará, con la ayuda de Venus, para subir a inclinaciones mayores que le permitan obtener perspectivas más directas de las regiones polares del Sol. Así, se prevé que la nave alcance los 24 grados a principios de 2027, los 30 en abril de 2028 y finalmente los 33 grados en julio de 2029.