El viaje al Sol de la sonda Parker

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La sonda Parker ya ha iniciado su largo viaje al sol.

El 12 de agosto de 2018, un día después de lo previsto, la sonda Parker ha despegado de Cabo Cañaveral. Impulsada por un cohete de United Launch Alliance, el Delta IV Heavy, la sonda Parker se dirige hacia el sol. La misión de esta nave espacial es investigar el espacio cercano que envuelve a nuestra estrella. Hasta ahora no se había podido abordar una misión de estas características.

Tan solo cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol, ocultándolo, es decir, durante los eclipses totales de sol, puede observarse que a la estrella le rodea un extenso halo luminoso: la corona solar. En 1869 hubo un eclipse total de sol y los científicos observaron, por primera vez, una radiación verde procedente del astro que los desconcertó. El descubrimiento dio origen a la creencia de que en la corona solar había un elemento químico hasta entonces desconocido: el coronio. Tuvieron que pasar 70 años para que dos científicos, Grotrian y Edlen, descubriesen que el coronio no era sino hierro recalentado a un millón de grados Celsius, en un estado en el que perdía la mitad de sus electrones. Sin embargo, el descubrimiento planteó otro problema a los estudiosos. La superficie del sol, o la parte más externa del cuerpo de la masa solar, se encuentra a unos 5000 grados de temperatura, mientras que en la corona externa, alejada de la superficie, se alcanza el millón de grados. Es algo muy difícil de explicar.

A principios de los años 1950, un astrofísico estadounidense de la Universidad de Chicago, Eugene Parker, empezó a estudiar la atmósfera solar y llegó a la conclusión de que la corona se comporta de un modo bastante estático en las proximidades del sol, pero en las capas exteriores muestra una gran turbulencia y emite partículas que forman lo que se conoce como el viento solar. El sol no se limita a radiar energía electromagnética sino que también desprende un flujo irregular de materia capaz de ejercer una fuerza observable sobre la cola de los cometas; pierde alrededor de un millón de toneladas de masa cada segundo para formar lo que se conoce como heliosfera. Estos vientos solares, que en algunas ocasiones alcanzan el nivel de auténticas galernas, se desplazan a gran velocidad (250/750 kilómetros por segundo) y, en la Tierra, afectan las comunicaciones e incluso hasta las redes eléctricas. Parker llegó a la conclusión de que el viento solar justifica la altísima temperatura de la corona. En 1958 publicó un artículo con sus conclusiones y explicó que este flujo, de plasma y partículas de alta energía, afecta a todos los planetas y es el causante de que el campo magnético solar adopte una forma espiral. En enero de 1959, por primera vez, se pudo observar y medir la existencia y fuerza del viento solar con el satélite soviético Luna 1. En 1962 la sonda espacial Mariner 2 viajó más allá del campo magnético terrestre y también pudo verificar la existencia del viento solar. Las naves espaciales confirmaron muchas de las hipótesis de Parker.

Sin embargo, el comportamiento del campo magnético solar es caótico. Surge del núcleo del astro y emerge por uno de sus polos para entrar por el otro, pero cada 11 años la polaridad cambia en momentos en los que el sol desarrolla una gran actividad en forma de explosiones y llamaradas cuya intensidad magnética se refuerza en las fulgurantes emisiones de partículas. Se supone que la extraordinaria aceleración de las partículas de la corona, que origina el viento solar, se debe a interacciones entre las mismas y las perturbaciones del campo magnético.

En cualquier caso, la composición y el comportamiento de la corona solar continúan planteando múltiples incógnitas a los científicos; por eso la NASA decidió lanzar una sonda para que se acerque tanto como sea posible al sol y nos envíe información que permita despejar algunas de esas incógnitas. La nave espacial la bautizó con el nombre de Parker Solar Probe, en reconocimiento a las investigaciones del científico estadounidense que cumplió 91 años el pasado 10 de junio de 2018.

El principal objetivo de la misión de la sonda Parker es investigar cómo se produce la aceleración de las partículas que forman el viento solar en la corona de la estrella.

En su movimiento de aproximación al sol, la sonda pasará cerca de Venus para que el campo gravitatorio de este planeta reduzca su velocidad. En noviembre se habrá acercado al sol: estará a unos 25 millones de kilómetros de la estrella (la Tierra se encuentra a 150 millones). A mediados de febrero se habrá alejado del sol una distancia similar a la del radio medio de la órbita terrestre y desde allí iniciará otra aproximación a la estrella. En total efectuará veinticuatro órbitas muy elípticas, en siete años, y en siete de ellas se cruzará con Venus, para realizar maniobras asistidas por el campo gravitatorio del planeta, que disminuirán su velocidad con el objetivo de que el perihelio de sus órbitas se acerque cada vez más al sol, hasta pasar a una distancia del astro de unos 6 millones de kilómetros; entonces, en las proximidades del sol, su velocidad superará los 700 000 kilómetros por hora, por lo que será el vehículo más rápido que jamás haya construido el hombre.

Para resistir las temperaturas de 1300 grados Celsius que se encontrará en su viaje, la sonda va protegida por un escudo de material compuesto, de carbono, de 11,4 centímetros de espesor. Fuera del escudo llevará una copa de Faraday de niobio (un elemento cuyo punto de fusión es de 2477 grados), para recoger partículas y estudiar sus propiedades. El escudo térmico es capaz de soportar en la cara exterior una temperatura de más de 1000 grados, mientras que la interior se mantendrá a unos 30 grados. La sonda cuenta con cámaras y un laboratorio para estudiar la composición de las eyecciones de masa coronal.

Lo cierto es que desconocemos con suficiente detalle la física que controla las erupciones solares. El campo magnético terrestre nos protege de los terribles efectos que sobre la vida de nuestro planeta podrían tener algunas eyecciones de masa coronal. Sin embargo, en el futuro, la mayoría de ellas tan solo van a producir en la Tierra algunas molestias que incluso, si somos capaces de detectarlas con suficiente antelación, apenas tendrían consecuencias. Hace miles de millones de años, cuando se formó la Tierra, el Sol apenas calentaba lo suficiente para que en nuestro planeta se desarrollara la vida. Algunos científicos creen que fueron las tormentas solares las responsables de aportar la energía que precisaba el proceso evolutivo terrestre. Y hay otros que piensan que también se apuntarán el mérito de su destrucción.

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