Parker Solar Probe tendrá compañía en su próximo paso por el sol

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La sonda solar Parker no es ajena al sol. El 17 de enero, la nave espacial de la NASA hará su séptimo paso cercano a nuestra estrella, acercándose a 14 millones de kilómetros de su superficie abrasadora.

Y esta vez, Parker tendrá mucha compañía. Una alineación celeste afortunada significa que docenas de otros observatorios se dirigirán al sol al mismo tiempo. Juntos, estos telescopios proporcionarán vistas del sol sin precedentes, lo que ayudará a resolver algunos de los misterios más perdurables de nuestra estrella.

“Esta próxima órbita es realmente asombrosa”, dice el científico del proyecto de misión Nour Raouafi del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland.

La principal de las naves espaciales que se unirá a la fiesta de observación es el recién llegado Solar Orbiter, que la Agencia Espacial Europea lanzó en febrero de 2020 (SN: 9/2/20). Mientras Parker pasa por nuestra estrella este mes, Solar Orbiter estará observando desde el otro lado del sol.

«Esto es en parte suerte», dijo el físico solar Timothy Horbury del Imperial College de Londres el 10 de diciembre en una conferencia de prensa en el encuentro virtual de la American Geophysical Union. “Nadie planeó que Parker Solar Probe y Solar Orbiter operaran juntos; simplemente salió de esa manera «.

Trabajando juntos, los observadores del sol abordarán acertijos de larga data: cómo el sol crea y controla el viento solar, por qué la actividad solar cambia con el tiempo y cómo predecir poderosos estallidos solares.

«Creo que realmente va a ser una revolución», dijo Horbury. «Todos somos increíblemente afortunados de estar haciendo esto en este momento».

Trabajando en tándem

Parker Solar Probe se lanzó en 2018 y ya ha tenido seis encuentros cercanos con el sol (SN: 5/7/18). Durante su misión de casi siete años, la sonda eventualmente se moverá a 6 millones de kilómetros del sol, menos de una séptima parte de la distancia de Mercurio al sol, dando a los instrumentos fuertemente blindados de Parker un mejor sabor del plasma y las partículas cargadas del sol. atmósfera exterior del sol, la corona (SN: 31/7/18).

Debido a que Parker se acerca tanto, sus cámaras no pueden tomar fotografías directas de la superficie solar. Solar Orbiter, sin embargo, no se acercará más a los 42 millones de kilómetros, lo que le permitirá tomar las imágenes del sol con la resolución más alta de la historia. La fase científica oficial de la misión no comenzará hasta noviembre de 2021, pero la nave espacial ya ha tomado imágenes que revelan pequeñas llamaradas de «fogata» que podrían ayudar a calentar la corona (SN: 16/7/20).

Durante el séptimo encuentro cercano de Parker, que tendrá lugar del 12 al 23 de enero, Solar Orbiter observará el sol desde un punto de vista casi opuesto al de Parker. También estarán observando media docena de otros observadores, como la nave espacial BepiColombo de la ESA que se dirige a Mercurio y el veterano observador solar STEREO-A de la NASA. Ambos flanquearán a Parker a ambos lados del sol. Y los telescopios en la Tierra estarán observando desde un punto de vista a unos 135 millones de kilómetros detrás de Parker, haciendo una línea recta desde la Tierra a la nave espacial y al sol.

Diagrama de la órbita del sol
Cuando la sonda solar Parker haga su próximo paso cercano al sol (que se muestra en el arco negro en el centro de este diagrama), una gran cantidad de otras naves espaciales y telescopios en la Tierra también estarán observando. Este diagrama muestra las posiciones relativas durante el sobrevuelo del sol, la Tierra, Parker, Solar Orbiter y otras dos naves espaciales, BepiColombo y STEREO-A.JHU-APL
Diagrama de la órbita del sol
Cuando la sonda solar Parker haga su próximo paso cercano al sol (que se muestra en el arco negro en el centro de este diagrama), una gran cantidad de otras naves espaciales y telescopios en la Tierra también estarán observando. Este diagrama muestra las posiciones relativas durante el sobrevuelo del sol, la Tierra, Parker, Solar Orbiter y otras dos naves espaciales, BepiColombo y STEREO-A.JHU-APL

La situación es similar al cuarto sobrevuelo de Parker en enero de 2020, cuando casi 50 observatorios observaron el sol junto con la sonda, dice Raouafi. Esas observaciones dieron lugar a un número especial de Astronomía y Astrofísica con más de 40 artículos. Uno de los resultados fue la confirmación de que hay una región alrededor del sol que está libre de polvo, lo que se predijo en 1929. “Eso fue asombroso”, dice Raouafi. «Queremos hacer una campaña que sea tan buena o incluso mejor para esta ejecución».

En el viento

En la reunión de la AGU, los investigadores presentaron nuevos resultados del segundo año de observaciones de Parker. Los resultados profundizan el misterio de las torceduras magnéticas llamadas «retrocesos» que Parker observó en el viento solar, una corriente constante de partículas cargadas que se alejan del sol (SN: 4/12/19), Dice Raouafi.

Algunas observaciones apoyan la idea de que las torceduras se originan en la base de la corona y pasan más allá de Parker y más allá, como una ola que viaja a lo largo de una cuerda para saltar. Otros sugieren que los cambios son creados por turbulencias dentro del propio viento solar.

Averiguar qué idea es la correcta podría ayudar a identificar cómo el sol produce el viento solar en primer lugar. «Estas [switchbacks] podría ser la clave para explicar cómo se calienta y acelera el viento solar ”, dijo Raouafi en un charla grabada para AGU.

Mientras tanto, las imágenes ampliadas de Solar Orbiter más las mediciones simultáneas del viento solar pueden permitir a los científicos rastrear las partículas energéticas del viento hasta sus lugares de nacimiento en la superficie del sol. Las llamaradas de las fogatas, las «nanoflares» detectadas por Solar Orbiter, podrían incluso explicar los retrocesos, dice Horbury.

“El objetivo es conectar pequeños eventos transitorios como nanoflares con cambios en el viento solar”, dijo Horbury en la rueda de prensa.

Despertar con el sol

Parker y Solar Orbiter no podrían haber llegado en mejor momento. «El sol ha estado muy tranquilo, en un mínimo solar profundo durante los últimos años», dijo Horbury. «Pero el sol apenas comienza a despertar ahora».

Ambas naves espaciales han visto aumentar la actividad solar durante el último año. Durante su período de sueño, el sol muestra menos manchas solares y estallidos como destellos y eyecciones de masa coronal, o CME. Pero a medida que se despierta, esos signos de aumento de la actividad magnética se vuelven más comunes y más enérgicos.

El 29 de noviembre, Parker observó la llamarada más poderosa que había visto en los últimos tres años, seguida de una CME que pasó junto a la nave espacial a 1.400 kilómetros por segundo.

«Obtuvimos muchos datos de eso», dice Raouafi. Más CME deberían pasar a Parker cuando esté aún más cerca del sol, lo que les dirá a los científicos cómo se lanzan estos estallidos.

Solar Orbiter también se enfureció. El 19 de abril, una CME pasó a la nave espacial unas 20 horas antes de que sus efectos llegaran a la Tierra. Con las naves espaciales existentes, los observadores en la Tierra reciben solo unos 40 minutos de advertencia antes de que llegue una CME.

Diagrama de eyección de masa coronal
Solar Orbiter detectó una gran explosión de plasma llamada eyección de masa coronal en abril, casi un día antes de que los signos de la erupción llegaran a la Tierra. Los observadores en la Tierra generalmente reciben solo 40 minutos de advertencia antes de que llegue una erupción de este tipo.ESA
Diagrama de eyección de masa coronal
Solar Orbiter detectó una gran explosión de plasma llamada eyección de masa coronal en abril, casi un día antes de que los signos de la erupción llegaran a la Tierra. Los observadores en la Tierra generalmente reciben solo 40 minutos de advertencia antes de que llegue una erupción de este tipo.ESA

“Podemos ver cómo evoluciona esa CME a medida que se aleja del sol de una manera que nunca antes habíamos podido hacer”, dijo Horbury.

Las CME fuertes pueden destruir satélites y redes eléctricas, por lo que es importante tener la mayor advertencia posible. Una futura nave espacial a la distancia de Solar Orbiter del sol podría ayudar a dar esa advertencia.

Viendo hacia adelante

Esta órbita es la primera vez que Parker Solar Probe y Solar Orbiter observarán el sol en tándem, pero no la última. “Habrá muchas oportunidades como esta”, dice Raouafi.

Espera una oportunidad en particular: el eclipse solar de 2024. El 8 de abril de 2024, un eclipse total cruzará América del Norte desde México hasta Terranova. Los científicos solares planean hacer observaciones a lo largo del camino de la totalidad, similar a cómo vieron el eclipse total de 2017.

Durante el eclipse, la sonda solar Parker estará en su segunda órbita más cercana, entre 7 millones y 8 millones de kilómetros del sol. Parker y Solar Orbiter estarán «casi uno encima del otro», dice Raouafi: ambas naves espaciales estarán juntas a un lado del sol visto desde la Tierra. Cualesquiera que sean las prominencias y otras formas de la corona que sean visibles para los observadores en la Tierra, se dirigirán directamente a la nave espacial.

“Volarán a través de la estructura que veremos desde la Tierra durante el eclipse solar”, dice Raouafi. Las observaciones combinadas les dirán a los científicos cómo las características del sol evolucionan con el tiempo.

«Creo que es una nueva era», dijo Horbury. «Los próximos años serán un cambio radical en la forma en que vemos el sol».