Explorando el Sol
Solar Orbiter abordará grandes preguntas sobre nuestro sistema solar para ayudarnos a comprender cómo nuestra estrella crea y controla la gigantesca burbuja de plasma que lo rodea e influye en los planetas situados en su interior. Se centrará en cuatro áreas de investigación:
El viento solar y el campo magnético de la corona
El viento solar es una corriente constante de partículas cargadas eléctricamente que el Sol libera en todas las direcciones del espacio. En ocasiones, estas partículas se originan en la corona y, en otras, proceden de cerca de la fotosfera, la superficie visible del Sol. Las partículas alcanzan velocidades de entre 300 y 800 kilómetros por segundo, pero se desconoce el mecanismo de aceleración. Es evidente que está vinculado con el campo magnético existente en la corona, aunque aquí nos topamos con otro enigma: nadie sabe con certeza cómo se genera ese campo magnético. Solar Orbiter investigará qué provoca el viento solar, así como el origen del campo magnético de la corona.
Solar Orbiter investigará la física que conecta el plasma de la superficie solar con el calentamiento y la aceleración del viento solar en la corona. Para ello, durante los sobrevuelos cercanos, se desplazará por delante de la superficie solar a muy poca velocidad. De esta manera podrá medir las propiedades cambiantes del viento solar y correlacionarlas con los cambios que se dan por debajo, en la región de origen.
También medirá con todo detalle la composición del viento solar a distancias más cercanas que la órbita de la Tierra. Así, podremos conocer mejor el viento en su punto de origen, antes de que se produzcan cambios en su viaje hacia el exterior del sistema solar. Estos datos permitirán discernir entre las teorías contrapuestas sobre cómo se genera el viento solar.
Fenómenos solares repentinos y sus efectos
Los fenómenos repentinos en la superficie visible del Sol se conocen como transitorios. Se propagan en la corona y, a veces, se extienden al viento solar. Entre ellos encontramos eventos explosivos como fulguraciones, eyecciones de masa coronal, prominencias eruptivas y ondas de choque. Todos ellos provocan efectos de meteorología espacial que influyen en el comportamiento del viento solar.
Al situarse a poca distancia del Sol, Solar Orbiter obtendrá verá de cerca los fenómenos transitorios solares y cómo afectan al plasma que se libera para llenar la heliosfera. Al observar cómo se desencadenan estos fenómenos y medir las propiedades de los campos y el plasma que fluye más allá de la propia nave, Solar Orbiter podrá analizar las propiedades del viento solar que se dirige a la heliosfera y las consecuencias de los eventos transitorios, que a menudo son de enorme magnitud.
Erupciones solares y las partículas energéticas que producen
El Sol es el acelerador de partículas más potente del sistema solar. Normalmente emite “tormentas” de partículas casi a la velocidad de la luz. Estas pueden atravesar las capas protectoras del campo magnético y la atmósfera de la Tierra, e incluso llegan a detectarse en la superficie de nuestro planeta. Los fenómenos de partículas energéticas solares son una forma extrema de meteorología espacial y pueden afectar gravemente a las instalaciones espaciales, perturbar las comunicaciones por radio y hacer que el tráfico aéreo comercial tenga que desviarse de las regiones polares, donde estas partículas penetran con mayor facilidad en nuestra atmósfera.
Todos los instrumentos de Solar Orbiter contribuirán a averiguar las causas de los eventos de partículas energéticas. Al examinar las propias partículas y tomar imágenes y mediciones a distintas longitudes de onda del entorno de origen, Solar Orbiter ofrecerá datos reales para cotejarlos con las teorías.
Generación del campo magnético del Sol
El campo magnético del Sol es responsable de toda la actividad solar que vemos; genera el ciclo de manchas solares de 11 años y domina el comportamiento de la atmósfera solar. Numerosos estudios han proporcionado amplia información sobre la naturaleza a gran escala del campo magnético solar una vez fuera del interior del Sol. Sin embargo, aún no se comprenden los detalles de su generación dentro del Sol (lo que se conoce como la “dinamo solar”).
Los teóricos creen que el campo magnético del Sol se genera en una región de nuestra estrella denominada “tacoclina”. Se trata de la capa entre la zona radioactiva y la base de la zona de convección, donde las propiedades de rotación del Sol cambian drásticamente, lo que provoca grandes fuerzas de cizalla en el plasma. Los modelos informáticos sugieren que un flujo de plasma solar desde las regiones ecuatoriales del Sol hacia los polos barre los deteriorados campos magnéticos de las manchas solares y otras regiones activas. Una vez en los polos, estos campos magnéticos vuelven a ser absorbidos por el Sol y renovados por el movimiento del plasma en la tacoclina. Desde allí, vuelven a subir a la superficie y crean las manchas solares y regiones activas de un nuevo ciclo solar.
Solar Orbiter medirá los distintos flujos que transportan los campos magnéticos por la superficie solar, proporcionando valiosísimos datos para delimitar los modelos.
