Volar demasiado cerca del Sol tiene sus inconvenientes, pero no son los que experimentó Ícaro. La tecnología actual ha permitido diseñar sondas a prueba de fuego (nunca mejor dicho), capaces de acercarse a nuestro astro rey y tocar sus capas más externas. La sonda Parker sobrevivió gracias a un escudo térmico capaz de disipar las altísimas temperaturas de la atmósfera solar y mantener su interior a apenas 30 grados. El verdadero problema es que, volando tan cerca, pasamos por alto el resto de nuestra estrella. Para resolver algunas cuestiones abiertas sobre la naturaleza del Sol necesitamos observar a la vez lo que ocurre muy de cerca, y las consecuencias que tiene esta pequeña escala en la gran escala en el resto la estrella. Si solo nos centramos en estudiarlo de cerca, podríamos decir que los árboles no nos estarían dejando ver el bosque.

Ese era el problema y la solución estaba más o menos clara: necesitábamos dos sondas, una que observara de cerca el Sol y otra que tomara más distancia para captarlo en todo su esplendor. Pero nada es tan sencillo cuando hablamos de armatostes espaciales a miles de kilómetros de aquí. No ha sido hasta hace relativamente poco que la NASA y la ESA han logrado coordinar sus respectivas sondas solares para observarlo simultáneamente. Y ahora, tras un tiempo analizando los datos, han logrado arrojar un poco más de luz sobre una de las cuestiones más extrañas del Sol: que se caliente a medida que uno se aleja de su superficie.

Trabajo en equipo

El verdadero hito es que, hasta ahora, nunca habíamos obtenido medidas conjuntas, a gran y pequeña escala, de la corona solar, que es la capa más externa de su atmósfera y que se extiende a 2220 kilómetros sobre la superficie solar. Aparte de buscar un momento en que la posición de las dos sondas fuera la adecuada, los expertos tuvieron que hacer ciertos ajustes. La sonda Solar Orbiter, de la Agencia Espacial Europea, tenía que inclinarse 45 grados, lo justo para que pudiera observar directamente al Sol, pero que su disco tapara ligeramente con su instrumento Metis a la otra sonda, la Parker Solar Probe de la NASA. De este modo, la Parker, mucho más cercana, podría estudiar una pequeña parte de la corona solar en lo que conocemos como un estudio in situ. Mientras, desde la lontananza, la Solar Orbiter podría tomar una visión de conjunto, incluyendo en ese conjunto la zona monitorizada por la Parker.

Este segundo enfoque que ha llevado a cabo la sonda Parker se conoce como “teledetección”, y al sumarlo a las mediciones in situ los expertos han podido poner a prueba algunas cuestiones relacionadas con la extraña temperatura de la corona. No obstante, esto plantea nuevas posibilidades para estudiar la magnetohidrodinámica, esto es: las interacciones entre un campo magnético (como el solar) y un fluido capaz de conducir la electricidad ante un campo magnético (como es la atmósfera solar). En cualquier caso… ¿Qué sucede con la corona solar? ¿Por qué está tan caliente?

De 6000 a varios millones

Si la superficie del Sol se encuentra a 5500 grados es gracias a las reacciones nucleares de fusión que ocurren en su interior, la liberación de energía es tan masiva que logra contrarrestar la propia gravedad de la estrella, evitando que colapse sobre sí misma. Sin embargo, a medida que ascendemos en su atmósfera, observamos algo extraño. Sobre su superficie está la fotosfera, la cromosfera y finalmente la corona solar y esta última, alcanza temperaturas que puede exceder los dos millones de grados. Hace tiempo que la mayoría de los físicos solares sospechan que el motivo de este calentamiento está en las turbulencias de la atmósfera solar. O, mejor dicho: la corona solar experimenta turbulencias como consecuencia de las fluctuaciones en la interacción entre el campo magnético de la estrella y su atmósfera; estas turbulencias tienden a disiparse, convirtiendo su energía en calor.

En especial, se refieren a las fluctuaciones magnetohidrodinámicas de baja frecuencia y, aunque este estudio parece reforzar la explicación, presenta algunos problemas. Por ejemplo: las observaciones apuntan a que la disipación de las turbulencias que podrían estar calentando la corona ocurre, en realidad, algo más cerca de la superficie solar. Del mismo modo, estos resultados han permitido comprobar que, aunque los modelos que tenemos para simular la corona solar son bastante acertados, discrepan en algunos detalles con la realidad. Hay muchas cuestiones que siguen siendo una incógnita, pero esta nueva cooperación entre agencias espaciales puede ser determinante para terminar de comprenderlas.

QUE NO TE LA CUELEN:

• En realidad, que un medio esté a una gran temperatura no significa que pueda transferirla con facilidad a otro. En el caso de las sondas que enviamos a la corona solar, aunque esta última está a varios millones de grados, es tan poco densa que hay un número relativamente bajo de partículas en contacto con las sondas y el escudo térmico se enfrenta, por lo tanto, a un problema mucho menor.

REFERENCIAS (MLA):

• Daniele Telloni et al. "Coronal Heating Rate in the Slow Solar Wind". The Astrophysical Journal Letters, 2023.