La NASA ha lanzado un generador de imágenes de rayos X para estudiar la corona solar

Antes de su lanzamiento el 30 de julio, el Marshall Grazing Incidence X-ray Spectrometer de la NASA, o MaGIXS, se sometió a pruebas en la instalación criogénica y de rayos X del Marshall Space Flight Center de la NASA, en Huntsville, Alabama.
Créditos: NASA.

Los investigadores de la NASA han lanzado con éxito un sofisticado generador de imágenes solares de rayos X, en un vuelo suborbital a bordo de un cohete de sondeo, para obtener nuevos conocimientos sobre cómo y por qué la corona del Sol alcanza más temperatura que su superficie.

Los desarrolladores del Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama, llaman a la misión “MaGIXS”, abreviatura de Marshall Grazing Incidence X-ray Spectrometer. Se lanzó desde White Sands Missile Range en Nuevo México a las 2:20 p.m. EDT el 30 de julio.

La misión MaGIXS envió su carga útil, que incluye una cámara de alta potencia, un telescopio y un espectrómetro de rayos X que contiene un par de espejos parabólicos de incidencia rasante combinados, para estudiar los llamados rayos X “suaves”, en una longitud de onda que no se ha observado previamente con tanto detalle.

“Nuestro conocimiento de los mecanismos de calentamiento de la corona es limitado, en parte porque aún no hemos podido realizar observaciones y mediciones detalladas de la distribución de temperatura del plasma solar en esa región”, dijo la heliofísica de Marshall Amy Winebarger, investigadora principal de la misión MaGIXS. La temperatura de la superficie del Sol es de más de 10.000 grados Fahrenheit, mientras que la de la corona está habitualmente a más de 1.8 millones de grados Fahrenheit.

La misión MaGIXS de la NASA se lanzó el 30 de julio para estudiar la corona del Sol.
Créditos: NASA.

“Una de las preguntas más importantes en astrofísica”, dijo Winebarger, “es cómo ocurre este proceso. ¿Es resultado de una serie de explosiones solares internas constantes o hay un aumento y una disminución periódica en el proceso de calentamiento?” Los científicos están considerando dos posibles respuestas.

La primera está relacionada con nanoflares, eventos de calentamiento coronal relativamente pequeños que pueden hacer que las líneas magnéticas de energía en la superficie del Sol se enreden y enrollen como espaguetis en una olla de agua hirviendo, sobrecalentando esporádicamente las regiones de la corona.

La segunda deriva del calentamiento por ondas, una agitación solar interna casi constante similar a la de una lavadora, que envía ondas de energía a la superficie, donde son expulsadas y así calientan la corona.

Estudiar de manera efectiva esta turbulenta región solar no requiere observaciones en rayos X de alta energía. De hecho, dijo Winebarger, “MaGIXS funcionará en la misma longitud de onda de rayos X que suelen emplear los médicos durante un examen de rayos X rutinario a los pacientes”.

MaGIXS, en comparación con misiones anteriores similares, será el primer generador de imágenes en medir distribuciones de temperatura específicas en diferentes partes de una región solar activa. Esos datos de precisión ayudarán a los científicos a resolver el debate sobre cómo y con qué frecuencia se sobrecalienta la corona.

El conocimiento del calentamiento coronal podría ayudar a los investigadores a comprender mejor e incluso predecir posibles erupciones solares y eyecciones de masa coronal, las cuales ocurren con mayor frecuencia en conjunto con picos regionales en el calentamiento coronal. Estos estallidos violentos pueden interferir con los satélites de comunicaciones y los sistemas electrónicos, incluso provocar un arrastre físico de los satélites a medida que la atmósfera de la Tierra se expande para absorber la energía solar añadida.

De hecho, la misión MaGIXS también sirve como banco de pruebas para la instrumentación de futuras misiones de la NASA que estudiarán las erupciones solares con mayor detalle, posiblemente vinculando sus orígenes a la actividad coronal medible y ayudando a demostrar cómo el hardware de vuelo avanzado y los sistemas espaciales pueden endurecerse para resistir altas temperaturas.

“La NASA utiliza habitualmente cohetes de sondeo para misiones científicas breves y concretas. Suelen ser más pequeños, asequibles y rápidos de diseñar y construir, que las misiones satelitales a gran escala” dijo Winebarger.

“Ofrecen oportunidades científicas suborbitales únicas, una oportunidad para desarrollar nueva instrumentación innovadora y un rápido retorno de la inversión”, agregó.

El equipo de la NASA espera recuperar la carga útil del vuelo inmediatamente después del vuelo y ha comenzado a procesar conjuntos de datos. Esperan publicar sus hallazgos en los próximos meses.

La misión MaGIXS se desarrolló en Marshall en colaboración con el Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts. Los ingenieros de Marshall desarrollaron y fabricaron los espejos del espectrómetro y el telescopio, y la cámara. El instrumento integrado se probó exhaustivamente en las instalaciones criogénicas y de rayos X de última generación de Marshall. El Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, proporcionó la rejilla de difracción integrada del espectrómetro. La Universidad de Central Lancashire proporcionó un software para analizar las imágenes que permite al equipo científico determinar hacia dónde apunta la carga útil en tiempo real durante el vuelo.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.