Diez cosas que hemos aprendido sobre el Sol del SDO de la NASA en esta década.

Créditos: NASA/SDO

En febrero de 2020, el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, SDO, celebra su décimo año en el espacio. Durante la última década, la nave espacial ha mantenido un ojo constante en el Sol, estudiando cómo el Sol crea actividad solar e impulsa el clima espacial, las condiciones dinámicas en el espacio que afectan a todo el Sistema Solar, incluida la Tierra.

Desde su lanzamiento el 11 de febrero de 2010, SDO ha recopilado millones de imágenes científicas de nuestra estrella más cercana, brindando a los científicos nuevos conocimientos sobre su funcionamiento. Las mediciones de SDO del Sol, desde el interior hasta la atmósfera, el campo magnético y la producción de energía, han contribuido en gran medida a nuestra comprensión de nuestra estrella más cercana. Las imágenes de SDO también se han vuelto icónicas: si alguna vez has visto un primer plano de la actividad en el Sol, es probable que sea una imagen de SDO.

La larga carrera de SDO en el espacio le ha permitido presenciar casi todo un ciclo solar: el ciclo de actividad de 11 años del Sol. Estos son algunos aspectos destacados de los logros de SDO a lo largo de los años.

1) Fantáticas llamaradas;

SDO ha sido testigo de innumerables llamaradas asombrosas, estallidos gigantes de plasma liberados de la superficie solar, muchos de los cuales se han convertido en imágenes icónicas de la ferocidad de nuestra estrella más cercana. En su primer año y medio, SDO vio cerca de 200 erupciones solares, lo que permitió a los científicos detectar un patrón. Se dieron cuenta de que alrededor del 15% de las erupciones tenían un “brote de fase tardía” que seguiría minutos u horas después del brote inicial. Al estudiar esta clase especial, los científicos obtuvieron una mejor comprensión de cuánta energía se produce cuando el Sol entra en erupción.

2) Tornados solares;

En febrero de 2012, SDO capturó imágenes que mostraban extraños tornados de plasma en la superficie solar. Observaciones posteriores encontraron que estos tornados, creados por campos magnéticos que hacen girar el plasma, podrían girar a velocidades de hasta 300.000 kilómetros por hora. En la Tierra, los tornados solo alcanzan velocidades de 480 kilómetros por hora.

3) Olas gigantes;

El agitado mar de plasma en la superficie solar puede crear olas gigantes que viajan alrededor del Sol a una velocidad de hasta 5 millones de kilómetros por hora. Estas ondas, denominadas ondas EIT después de que un instrumento del mismo nombre en la nave espacial del Observatorio Solar y de Heliofísica las descubriera por primera vez, fueron fotografiadas en alta resolución por SDO en 2010. Las observaciones mostraron por primera vez cómo se mueven las ondas a través de la superficie. Los científicos sospechan que estas ondas son impulsadas por eyecciones de masa coronal, que arrojan nubes de plasma desde la superficie del Sol hacia el Sistema Solar.

4) Cometas combustibles;

Con los años, SDO ha visto a dos cometas volar junto al Sol. En diciembre de 2011, los científicos observaron cómo el cometa Lovejoy logró sobrevivir al intenso calentamiento mientras pasaba 830000 kilómetros sobre la superficie solar. El cometa ISON en 2013 no sobrevivió a su encuentro. A través de observaciones como estas, SDO ha proporcionado a los científicos nueva información sobre cómo interactúa el Sol con los cometas.

5) Circulación global;

Al no tener una superficie sólida, todo el Sol fluye continuamente debido al intenso calor que intenta escapar y la rotación del Sol. Moviéndose alrededor de las latitudes medias hay patrones de circulación a gran escala llamados: circulación Meridonial. Las observaciones de SDO revelaron que estas circulaciones son mucho más complejas de lo que los científicos inicialmente pensaron y están relacionadas con la producción de manchas solares. Estos patrones de circulación pueden incluso explicar por qué a veces un hemisferio podría tener más manchas solares que otro.

6) Prediciendo el futuro;

El flujo de material del Sol proveniente de eyecciones de masa coronal, o CME, y la velocidad del viento solar a lo largo del Sistema Solar. Cuando interactúan con el entorno magnético de la Tierra, pueden inducir el clima espacial, que puede ser peligroso para las naves espaciales y los astronautas. Usando datos de SDO, los científicos de la NASA han trabajado en modelar el camino de un CME a medida que se mueve a través del Sistema Solar para predecir su efecto potencial en la Tierra. La larga línea de base de las observaciones solares también ha ayudado a los científicos a formar modelos adicionales de aprendizaje automático para tratar de predecir cuándo el Sol podría liberar un CME.

7) Atenuaciones coronales;

La atmósfera exterior sobrecalentada del Sol, la corona, a veces se atenúa. Los científicos que estudian la atenuación coronal han descubierto que están vinculados a las CME, que son los principales impulsores de los severos eventos del clima espacial que pueden dañar los satélites y los astronautas. Mediante un análisis estadístico de la gran cantidad de eventos observados con SDO, los científicos pudieron calcular la masa y la velocidad de las CME dirigidas a la Tierra, el tipo más peligroso. Al vincular la atenuación coronal con el tamaño de las CME, los científicos esperan poder estudiar los efectos del clima espacial alrededor de otras estrellas, que están demasiado distantes para medir directamente sus CME.

8) Muerte y nacimiento de un ciclo solar;

Con una década de observaciones, SDO ha visto casi un ciclo solar completo de 11 años. Empezando cerca del comienzo del Ciclo Solar 24, SDO observó cómo la actividad del Sol aumentó al máximo solar y luego se desvaneció al mínimo solar actual en curso. Estas observaciones de varios años ayudan a los científicos a comprender los signos que indican la disminución de un ciclo solar y el inicio del siguiente.

9) Agujeros coronales polares;

A veces, la superficie del Sol está marcada por grandes parches oscuros llamados agujeros coronales donde la emisión ultravioleta extrema es baja. Vinculados al campo magnético del Sol, los agujeros siguen el ciclo solar, aumentando al máximo solar. Cuando se forman en la parte superior e inferior del Sol, se les llama agujeros polares coronales y los científicos SDO pudieron usar su desaparición para determinar cuándo se invirtió el campo magnético del Sol, un indicador clave de cuándo el Sol alcanza el máximo solar.

10) Nuevas explosiones magnéticas;

Al final de la década, en diciembre de 2019, las observaciones SDO permitieron a los científicos descubrir un tipo completamente nuevo de explosión magnética. Este tipo especial, llamado reconexión magnética espontánea (frente a formas de reconexión magnética más generales observadas anteriormente), ayudó a confirmar una teoría de hace décadas. También puede ayudar a los científicos a comprender por qué la atmósfera solar es tan calurosa, predecir mejor el clima espacial y conducir a avances en experimentos de fusión controlada y plasma de laboratorio.

Todos los instrumentos en SDO todavía están en buen estado, con el potencial de seguir funcionando durante otra década.

En su décimo año, SDO se unirá a una nueva misión conjunta ESA-NASA, Solar Orbiter. Con una órbita inclinada, Solar Orbiter podrá ver las regiones polares para las cuales SDO tiene una cobertura limitada. Solar Orbiter también tiene instrumentos complementarios que permitirán que las dos misiones trabajen juntas para crear imágenes en 3D de estructuras debajo de la superficie visible del Sol, lo que les dará a los científicos una comprensión aún mayor de la actividad solar en los próximos años.