El cometa Encke nos ha estado cayendo encima en forma de
bólidos durante los últimos 20 días, pero también nos ha hecho comprender más
al viento solar:
Fuente:
Las
turbulencias del viento solar ayudan a explicar su naturaleza variable y altas
temperaturas. No podemos ver el viento, pero podemos aprender sobre él mediante
la observación de las cosas que impulsa. Y mediante el estudio de los cambios
en la brillante cola de gas e iones de un cometa los científicos intentan
solucionar dos de los grandes misterios sobre el viento solar, el flujo
supersónico de gas eléctricamente cargado desde la corona superior del Sol.
Cúmulos
individuales de material de la cola del cometa Encke sacudidos y retorcidos por
el turbulento viento solar, en esta imagen altamente procesada del instrumento
HI-1 a
bordo de la sonda STEREO-A de la
NASA. Los puntos circulares marcan cúmulos individuales que
fueron rastreados por el equipo de SwRI / Universidad de Delaware para medir el
flujo del viento solar.
Crédito:
© 2015 Southwest Research Institute®. Imagen cortesía de NASA / SwRI
Un
equipo de científicos dirigido por el grupo de heliofísica del Southwest
Research Institute (SwRI), que utilizó las observaciones de la cola del cometa
Encke del Solar and Terrestrial Relations Observatory (STEREO) de la NASA , reveló que el viento
solar fluye a través del vacío del espacio interplanetario de la misma manera
que el viento sopla en la
Tierra , de manera turbulenta, en ráfagas y con vórtices. Esa
turbulencia puede ayudar a explicar dos de las características más curiosas del
viento solar: su naturaleza variable y sus extrañamente altas temperaturas. Un
paper sobre los resultados de STEREO fue publicado en “The Astrophysical
Journal” el 13 de octubre de 2015.
"El
viento solar hacia la Tierra
es aproximadamente 70 veces más caliente de lo que uno podría esperar de la
temperatura de la corona solar y de lo mucho que se expande a medida que cruza
el vacío", dijo el doctor Craig DeForest, un físico solar del SwRI en
Boulder, Colorado, y autor principal del estudio. "La fuente de este calor
extra ha sido un misterio de la física del viento solar durante varias
décadas".
Los
científicos saben mucho acerca de las propiedades y el comportamiento del
viento solar, pero no están de acuerdo sobre la forma en que se acelera, sobre
todo en sus velocidades más rápidas. Por otra parte, el viento solar puede ser
muy variable, por lo que las mediciones pueden variar en cortos periodos de
tiempo o desde puntos con escasa separación espacial, con resultados muy
diferentes. También es muy caliente - más caliente de lo que debería estar a
tan grandes distancias de la corona solar.
El
equipo dirigido por SwRI aprovechó algunas de las características más inusuales
del cometa Encke para estudiar el viento solar. A diferencia de la mayoría de
los cometas, el cometa Encke tiene lo que se llama una cola compacta. Los
torrentes de la cola de iones del Encke no tienen una estructura suelta que
permita una amplia pulverización, sino que fluyen en una cinta apretada y
brillante de gas resplandeciente, de características compactas.
Utilizando
el generador de imágenes heliosférico de STEREO, los científicos estudiaron los
movimientos de cientos de "grumos" densos de gas ionizado brillante
dentro de la cinta de la cola del cometa Encke, que pasó cerca de STEREO en
2007. Las fluctuaciones en el viento solar se reflejan en los cambios en la
cola. Mediante el seguimiento de estos “grumos”, los científicos fueron capaces
de reconstruir el movimiento del viento solar, logrando una mirada sin
precedentes de su turbulencia.
Las
turbulencias en el viento solar podrían proporcionar una respuesta al misterio
del calentamiento del viento solar. Basado en el análisis de los movimientos de
la cola del cometa, los investigadores calcularon que las turbulencias a gran
escala proporcionan suficiente energía cinética para producir las altas
temperaturas observadas en el viento solar.
Las
turbulencias también pueden explicar la variabilidad del viento solar. "El
movimiento turbulento produce la rápida variación que vemos en la Tierra ", dijo
DeForest. "Las mediciones in situ son limitadas, porque no pueden seguir
la turbulencia a lo largo de su trayectoria", dijo William Matthaeus,
profesor de física y astronomía en la Universidad de Delaware y co-autor del estudio.
"Ahora, por primera vez, se observaron los movimientos turbulentos a lo
largo de sus trayectorias complejas y cuantificaron la mezcla. Se puede, de
hecho, observar la turbulencia misma".
Estas
observaciones proporcionan un anticipo de lo que la NASA planea observar más
directamente con la misión Solar Probe Plus, que viajará dentro de los 10
radios solares del Sol Sin embargo, como los cometas pasan más cerca del Sol
que cualquier nave espacial, proporcionan información única sobre el viento
solar y el espacio interplanetario.
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