Cuando Simone Di Matteo vio por primera vez los patrones en sus datos, parecía demasiado bueno para ser verdad. "¡Es demasiado perfecto!", Recordó Di Matteo, estudiante de doctorado en física espacial en la Universidad de L'Aquila en Italia.pensando. "No puede ser real". Y no lo era, pronto lo descubriría.
Di Matteo buscaba trenes largos de manchas masivas, como las burbujas de otro mundo de una lámpara de lava, pero entre 50 y 500 veces el tamaño de la Tierra, en el viento solar. El viento solar, cuyos orígenes aún no están completamenteentendido, es la corriente de partículas cargadas que sopla constantemente desde el Sol. El campo magnético de la Tierra, llamado magnetosfera, protege a nuestro planeta de la peor parte de su radiación. Pero cuando las gotas gigantes de viento solar chocan con la magnetosfera, pueden desencadenar perturbaciones allí.que interfieren con los satélites y las señales de comunicación cotidianas.
En su búsqueda, Di Matteo estaba reexaminando datos de archivo de las dos naves espaciales Helios de la NASA alemana, que se lanzaron en 1974 y 1976 para estudiar el Sol. Pero estos eran datos de 45 años con los que nunca había trabajado antes.Los patrones impecables y ondulados que encontró inicialmente insinuaban que algo lo estaba llevando por mal camino.
No fue hasta que descubrió y eliminó esos patrones falsos que Di Matteo encontró exactamente lo que estaba buscando: rastros de manchas punteadas que rezumaban del Sol cada 90 minutos aproximadamente. Los científicos publicaron sus hallazgos en Física espacial JGR el 21 de febrero de 2019. Creen que las manchas podrían arrojar luz sobre los comienzos del viento solar. Cualquier proceso que envíe el viento solar desde el Sol debe dejar firmas en las manchas.
Abriendo paso a la nueva ciencia
La investigación de Di Matteo fue el comienzo de un proyecto que los científicos de la NASA emprendieron en anticipación de los primeros datos de la misión Parker Solar Probe de la NASA, que se lanzó en 2018. Durante los próximos siete años, Parker volará a través de un territorio inexplorado, volando tan cerca como 4millones de millas del Sol. Antes de Parker, el satélite Helios 2 tenía el récord de aproximación más cercana al Sol a 27 millones de millas, y los científicos pensaron que podría darles una idea de qué esperar. "Cuando una misión como Parker está en marchapara ver cosas que nadie ha visto antes, solo un indicio de lo que se podría observar es realmente útil ", dijo Di Matteo.
El problema de estudiar el viento solar desde la Tierra es la distancia. En el tiempo que tarda el viento solar en recorrer los 93 millones de millas entre nosotros y el Sol, se desvanecen pistas importantes sobre los orígenes del viento, como la temperatura y la densidad."Te preguntas constantemente: '¿Cuánto de lo que estoy viendo aquí se debe a la evolución durante cuatro días en tránsito, y cuánto vino directamente del Sol?'", Dijo la científica solar Nicholeen Viall, quien asesoró a Di Matteodurante su investigación en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Los datos de Helios, algunos de los cuales se recopilaron a solo un tercio de la distancia entre el Sol y la Tierra, podrían ayudarlos a comenzar a responder estas preguntas.
Blobs de modelado
El primer paso fue rastrear las mediciones de Helios de las manchas hasta su origen en el Sol. "Puedes mirar los datos de la nave espacial todo lo que quieras, pero si puedes conectarlos de nuevo a su origen en el Sol, le dice a unhistoria más completa ", dijo Samantha Wallace, una de las colaboradoras del estudio y estudiante de doctorado en física en la Universidad de Nuevo México en Albuquerque.
Wallace usó un modelo de viento solar avanzado para vincular mapas magnéticos de la superficie solar con las observaciones de Helios, una tarea complicada ya que los lenguajes informáticos y las convenciones de datos han cambiado mucho desde los días de Helios. Ahora, los investigadores pudieron ver qué tipo de regiones enera probable que el Sol se convirtiera en gotas de viento solar.
Tamizar la evidencia
Luego, Di Matteo buscó los datos en busca de patrones de ondas específicos. Esperaban que las condiciones se alternaran, calientes y densas, luego frías y tenues, a medida que las manchas individuales envolvían la nave espacial y avanzaban, en una larga fila.
Los patrones de imagen perfecta que Di Matteo encontró por primera vez le preocuparon. "Eso fue una señal de alerta", dijo Viall. "El viento solar real no tiene periodicidades tan precisas y limpias. Por lo general, cuando se obtiene una frecuencia tan precisa,significa que se está produciendo algún efecto de instrumento ". Tal vez había algún elemento del diseño del instrumento que no estaban considerando, y estaba impartiendo efectos que tenían que separarse de los verdaderos patrones de viento solar.
Di Matteo necesitaba más información sobre los instrumentos Helios. Pero la mayoría de los investigadores que trabajaron en la misión hace tiempo que se jubilaron. Hizo lo que cualquier otra persona haría y se dirigió a Internet.
Muchas búsquedas en Google y un fin de semana de traductores en línea más tarde, Di Matteo desenterró un manual de instrucciones en alemán que describe los instrumentos dedicados al experimento de viento solar de la misión. Hace décadas, cuando Helios era simplemente un plano y antes de que alguien lanzara una nave espacial alSol, los científicos no sabían cuál era la mejor manera de medir el viento solar. Di Matteo aprendió que, para prepararse para diferentes escenarios, equiparon las sondas con dos instrumentos diferentes que medirían ciertas propiedades del viento solar a su manera.culpable responsable de las ondas perfectas de Di Matteo: la propia nave espacial, ya que alternaba entre dos instrumentos.
Después de eliminar segmentos de datos tomados durante el cambio de instrumento de rutina, los investigadores buscaron nuevamente las manchas. Esta vez, las encontraron. El equipo describe cinco casos en los que Helios atrapó trenes de manchas. Mientras que los científicos han detectado estas manchasdesde la Tierra antes, esta es la primera vez que los han estudiado tan cerca del Sol, y con este nivel de detalle. Ellos describen la primera evidencia concluyente de que las manchas son más calientes y más densas que el típico viento solar.
El regreso de las manchas
Aún es un misterio si los trenes de burbujas burbujean en intervalos de 90 minutos de forma continua o en rachas, y cuánto varían entre ellos. "Este es uno de esos estudios que generó más preguntas de las que respondimos, pero eso es perfecto para ParkerSonda solar ", dijo Viall.
Parker Solar Probe tiene como objetivo estudiar el Sol de cerca, buscando respuestas a preguntas básicas sobre el viento solar. "Esto será muy útil", dijo Aleida Higginson, científica adjunta del proyecto de la misión en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins enLaurel, Maryland. "Si desea comenzar a comprender cosas que nunca ha visto antes, debe saber lo que hemos medido antes y tener una interpretación científica sólida".
Parker Solar Probe realiza su segundo sobrevuelo solar el 4 de abril, lo que lo lleva a 15 millones de millas del Sol, lo que ya reduce a la mitad la distancia récord de Helios 2. Los investigadores están ansiosos por ver si aparecen manchas en las observaciones de Parker.la nave espacial se acercará tanto que podría atrapar manchas justo después de que se hayan formado, recién salidas del Sol.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de vuelos espaciales de la NASA / Goddard . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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