Nuestra comprensión de las estrellas distantes ha aumentado dramáticamente en las últimas décadas. Gracias a los instrumentos mejorados, los científicos pueden ver más lejos y con mayor claridad, y así aprender más sobre los sistemas estelares y los planetas que los orbitan (también conocidos como planetas extrasolares). Desafortunadamente, pasará algún tiempo antes de que desarrollemos la tecnología necesaria para explorar estas estrellas de cerca.
Pero mientras tanto, la NASA y la ESA están desarrollando misiones que nos permitirán explorar nuestro propio Sol como nunca antes. Estas misiones, la sonda solar Parker de la NASA y el orbitador solar de la ESA (Agencia Espacial Europea), explorarán más cerca del Sol que cualquier misión anterior. Al hacerlo, se espera que resuelvan preguntas de hace décadas sobre el funcionamiento interno del Sol.
Estas misiones, que se lanzarán en 2018 y 2020, respectivamente, también tendrán implicaciones significativas para la vida aquí en la Tierra. La luz solar no solo es esencial para la vida tal como la conocemos, sino que las erupciones solares pueden representar un gran peligro para la tecnología de la que la humanidad depende cada vez más. Esto incluye comunicaciones de radio, satélites, redes eléctricas y vuelos espaciales humanos.
Y en las próximas décadas, se espera que la órbita terrestre baja (LEO) se llene cada vez más a medida que las estaciones espaciales comerciales e incluso el turismo espacial se hagan realidad. Al mejorar nuestra comprensión de los procesos que impulsan las erupciones solares, podremos predecir mejor cuándo ocurrirán y cómo impactarán la Tierra, las naves espaciales y la infraestructura en LEO.
Como Chris St. Cyr, científico del proyecto Solar Orbiter en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, explicó en un reciente comunicado de prensa de la NASA:
“Nuestro objetivo es comprender cómo funciona el Sol y cómo afecta el entorno espacial hasta el punto de previsibilidad. Esta es realmente una ciencia impulsada por la curiosidad ".
Ambas misiones se centrarán en la dinámica atmósfera exterior del Sol, también conocida como la corona. En la actualidad, gran parte del comportamiento de esta capa del Sol es impredecible y no se comprende bien. Por ejemplo, existe el llamado "problema de calentamiento coronal", donde la corona del Sol es mucho más caliente que la superficie solar. Luego está la cuestión de qué impulsa el flujo constante de material solar (también conocido como viento solar) a velocidades tan altas.
Como Eric Christian, un científico investigador en la misión Parker Solar Probe en la NASA Goddard, explicó:
"Parker Solar Probe y Solar Orbiter emplean diferentes tipos de tecnología, pero, como misiones, serán complementarios. Tomarán fotos de la corona del Sol al mismo tiempo, y verán algunas de las mismas estructuras: lo que está sucediendo en los polos del Sol y cómo se ven esas mismas estructuras en el ecuador ".
Para su misión, la sonda solar Parker se acercará más al Sol que cualquier nave espacial de la historia, tan cerca como 6 millones de kilómetros (3,8 millones de millas) de la superficie. Esto reemplazará el récord anterior de 43.432 millones de km (~ 27 millones de millas), establecido por la sonda Helios B en 1976. Desde esta posición, la sonda solar Parker utilizará sus cuatro conjuntos de instrumentos científicos para obtener imágenes del viento solar y Estudiar los campos magnéticos del Sol, el plasma y las partículas energéticas.
Al hacerlo, la sonda ayudará a aclarar la verdadera anatomía de la atmósfera exterior del Sol, lo que nos ayudará a comprender por qué la corona es más caliente que la superficie del Sol. Básicamente, mientras que las temperaturas en la corona pueden alcanzar unos pocos millones de grados, la superficie solar (también conocida como fotosfera) experimenta temperaturas de alrededor de 5538 ° C (10,000 ° F).
Mientras tanto, el Orbitador Solar llegará a una distancia de aproximadamente 42 millones de kilómetros (26 millones de millas) del Sol, y asumirá una órbita altamente inclinada que puede proporcionar las primeras imágenes directas de los polos del Sol. Esta es otra área del Sol que los científicos aún no entienden muy bien, y su estudio podría proporcionar pistas valiosas sobre lo que impulsa la actividad constante y las erupciones del Sol.
Ambas misiones también estudiarán el viento solar, que es la influencia más penetrante del Sol en el sistema solar. Este vapor de gas magnetizado llena el Sistema Solar interior, interactuando con campos magnéticos, atmósferas e incluso las superficies de los planetas. Aquí en la Tierra, es el responsable de Aurora Borealis y Australis, y también puede causar estragos en los satélites y los sistemas eléctricos a veces.
Misiones anteriores han llevado a los científicos a creer que la corona contribuye al proceso que acelera el viento solar a velocidades tan altas. A medida que estas partículas cargadas salen del Sol y pasan a través de la corona, su velocidad se triplica efectivamente. Para cuando el viento solar llega a la nave espacial responsable de medirlo, a 148 millones de kilómetros del Sol, tiene suficiente tiempo para mezclarse con otras partículas del espacio y perder algunas de sus características definitorias.
Al estar estacionado tan cerca del Sol, la Sonda Solar Parker podrá medir el viento solar tal como se forma y sale de la corona, proporcionando así las mediciones más precisas de viento solar jamás registradas. Desde su perspectiva sobre los polos del Sol, el Orbitador Solar complementará el estudio de la Sonda Solar Parker del viento solar al ver cómo la estructura y el comportamiento del viento solar varían en las diferentes latitudes.
Esta órbita única también permitirá al Orbitador Solar estudiar los campos magnéticos del Sol, ya que parte de la actividad magnética más interesante del Sol se concentra en los polos. Este campo magnético es de gran alcance en gran parte debido al viento solar, que se extiende hacia afuera para crear una burbuja magnética conocida como heliosfera. Dentro de la heliosfera, el viento solar tiene un profundo efecto en las atmósferas planetarias y su presencia protege los planetas internos de la radiación galáctica.
A pesar de esto, todavía no está del todo claro cómo se genera o estructura el campo magnético del Sol en el interior del Sol. Pero dada su posición, el Orbitador Solar podrá estudiar fenómenos que podrían conducir a una mejor comprensión de cómo se genera el campo magnético del Sol. Estos incluyen erupciones solares y eyecciones de masa coronal, que se deben a la variabilidad causada por los campos magnéticos alrededor de los polos.
De esta manera, la Sonda Solar Parker y el Orbitador Solar son misiones complementarias, que estudian el Sol desde diferentes puntos de vista para ayudar a refinar nuestro conocimiento del Sol y la heliosfera. En el proceso, proporcionarán datos valiosos que podrían ayudar a los científicos a abordar preguntas de larga data sobre nuestro Sol. Esto podría ayudar a ampliar nuestro conocimiento de otros sistemas estelares y tal vez incluso responder preguntas sobre los orígenes de la vida.
Como explicó Adam Szabo, científico de la misión Parker Solar Probe de la NASA Goddard:
“Hay preguntas que nos han estado molestando durante mucho tiempo. Estamos tratando de descifrar lo que sucede cerca del Sol, y la solución obvia es simplemente ir allí. No podemos esperar, no solo yo, sino toda la comunidad ”.
Con el tiempo, y con el desarrollo de los materiales avanzados necesarios, podríamos incluso enviar sondas al Sol. Pero hasta ese momento, estas misiones representan los esfuerzos más ambiciosos y audaces para estudiar el Sol hasta la fecha. Al igual que con muchas otras iniciativas audaces para estudiar nuestro Sistema Solar, ¡su llegada no puede llegar lo suficientemente pronto!
