Nunca antes un objeto creado por el hombre ha estado tan cerca del Sol.
La sonda solar Parker (también conocida por su nombre en inglés, Parker Solar Probe) proporcionará datos de medición únicos sobre nuestra estrella.
Pero a pesar de toda la emoción que rodea a este proyecto, la gente se hace una pregunta: ¿por qué la sonda no se derrite cuando está cerca del Sol?
La sonda solar Parker se encuentra periódicamente en la capa más caliente del Sol, que no es la superficie solar. La temperatura más alta se encuentra en lo que se conoce como la corona.
En este artículo aprenderás cómo la sonda solar está desafiando el calor del Sol y qué nuevos conocimientos nos proporcionará.
ÍNDICE
La importancia de explorar nuestra estrella
Explorar nuestra estrella, el Sol, es de suma importancia para nosotros, los habitantes de la Tierra.
Sin el Sol, no habría vida en nuestros planetas.
Nuestro clima y estaciones dependen de la radiación solar.
Las actividades del Sol también influyen constantemente en el campo magnético de nuestro planeta.
Algunas personas incluso afirman que las tormentas solares tienen influencias confusas similares a la luna llena en la psique humana.
Desde el punto de vista científico, los astrónomos y cosmólogos desean aprender más sobre los misteriosos procesos en la superficie del Sol y la corona.
La corona solar, la gran desconocida
La corona es un gran misterio para los científicos hasta el día de hoy.
Después de todo, en esta capa se alcanzan temperaturas de hasta 1.000.000 de grados Celsius, ubicada a varios kilómetros por encima de la superficie solar.
Mientras tanto, las temperaturas en la superficie del Sol (la fotosfera) son de alrededor de 6.000 grados Celsius.
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¿Deberíamos colonizar Venus en lugar de Marte?El Sol, al igual que su corona, no tiene la misma temperatura en todas partes de su superficie. Constantemente ocurren fusiones, burbujas y fuerzas que giran alrededor del Sol.
Lo mismo ocurre en la corona, pero allí el calor se encuentra en forma de nubes de partículas más finas.
Estas nubes o evaporaciones están directamente influenciadas por las actividades en la superficie del Sol.
Las partículas que forman la corona se forman por los procesos ardientes en el Sol o al menos son influenciadas por ellos. Estas interacciones aún no se conocen exactamente, y una de las tareas de la sonda solar Parker es descubrir más sobre estas conexiones.
El calentamiento extremo en el entorno del Sol debe ser causado por fuerzas físicas y, probablemente, también por procesos químicos que aún no conocemos.
Tal vez incluso podríamos beneficiarnos de los hallazgos de la sonda en relación con nuestra propia industria de la energía.
Imagina que la electricidad que consumes de un enchufe siempre se genera a través de la generación de calor. Si pudiéramos generar temperaturas o calor utilizando el mismo truco que el Sol utiliza, podríamos generar mayores cantidades de energía de manera más fácil y posiblemente de manera más ecológica.
Investigando las tormentas solares
Además de estudiar el calor generado enormemente en la corona, la sonda también está midiendo las famosas tormentas solares.
Estas son erupciones gigantescas de partículas.
Los vientos se originan en erupciones violentas en la superficie del Sol. Durante estas erupciones, se liberan corrientes de plasma y partículas que inicialmente flotan en las inmediaciones del Sol.
Con el tiempo, estas partículas cargadas alcanzan la corona solar, donde son aceleradas y eventualmente liberadas del campo gravitacional del Sol por procesos que aún no se comprenden completamente.
Estas partículas forman lo que se conoce como el viento solar, que se desplaza a través del espacio a velocidades increíblemente altas, y quizá podría ser utiliado en el futuro para viajar por el espacio con ayuda de velas solares.
Cuando estas corrientes de partículas solares interactúan con el campo magnético de la Tierra, pueden provocar significativas perturbaciones y distorsiones, conocidas como tormentas geomagnéticas.
Estas tormentas pueden tener efectos notables en los sistemas de comunicaciones y navegación de la Tierra, así como en la generación de las auroras boreales y australes.
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Matusalén: el planeta más antiguo de la Vía LácteaLas erupciones y vientos solares han sido temas de intensa investigación científica durante casi un siglo.
Este periodo ha permitido identificar ciertos patrones en las erupciones solares y en los vientos solares.
Típicamente, el Sol sigue un ciclo de actividad de aproximadamente 11 años, durante el cual las erupciones y los vientos solares ocurren siguiendo ciertos patrones y se vuelven relativamente predecibles.
Sin embargo, recientemente, se ha observado un cambio en el comportamiento solar.
Al principio, se notó una disminución inusual en la actividad solar, lo que generó preocupación entre los científicos. Pero luego, de manera inesperada, la actividad solar se intensificó de nuevo, desviándose significativamente de los ciclos conocidos hasta el momento.
Estos eventos impredecibles del Sol son motivo de preocupación para la Tierra, especialmente en nuestra era tecnológicamente avanzada.
La posibilidad de que el Sol exhiba cambios extremos en su comportamiento podría tener consecuencias graves para nuestro planeta.
Por ejemplo, una fuerte tormenta solar podría causar una pérdida generalizada de electricidad, lo que tendría efectos catastróficos en la sociedad moderna. Por lo tanto, es crucial profundizar nuestra comprensión del Sol y sus procesos, para estar mejor preparados ante posibles eventos solares disruptivos.
El lanzamiento de la sonda solar Parker
La sonda solar Parker fue lanzada en agosto de 2018.
Este proyecto es una colaboración entre la NASA, la ESA y varias otras naciones.
Para lanzar la sonda, la NASA aprovechó una ventana de tiempo cuando el Sol y la Tierra estaban particularmente cerca y la trayectoria de la sonda era ideal.
Debido a las fuerzas gravitacionales de los planetas y utilizando su fuerza para el vuelo, las sondas no pueden dirigirse directamente a sus destinos.
La sonda solar Parker hizo siete órbitas alrededor de Venus antes de poder poner rumbo al sol.
Por supuesto, la NASA también aprovechó estos sobrevuelos de Venus para obtener nuevas impresiones de Venus en sí. En abril de 2021, llegó el momento. La sonda voló a través de la ardiente corona del Sol por primera vez.
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Phattie: en busca del Planeta NueveDurante su vuelo, la sonda se acercó a 6,1 millones de kilómetros de la superficie solar.
Cómo aguanta el calor la sonda Parker
A pesar de los 2500 grados Celsius en el exterior, los instrumentos de medición sensibles dentro de la sonda se mantuvieron a poco más de 30 grados.
Equipos internacionales de científicos, ingenieros y técnicos pasaron casi 10 años trabajando en esta obra maestra.
La clave del éxito de la sonda es un sofisticado sistema de protección térmica que incluye materiales especiales, un escudo térmico y un sistema de enfriamiento que utiliza agua.
El Laboratorio de Física Aplicada Hopkins en Maryland, EE. UU., fue el encargado de construir el sistema de enfriamiento con agua.
El sistema de protección térmica consta de dos capas de carbono reforzado con fibra de carbono, que conserva sus propiedades estructurales incluso a altas temperaturas.
También hay una espuma de carbono entre estas capas.
Hay grandes bolsas de aire en estas fibras, por lo que apenas se transfiere calor al exterior.
La sonda solar Parker está completamente cubierta de óxido de aluminio blanco, que refleja la luz de manera óptima y refleja más calor del que absorbe.
Entre el carbono y el óxido de aluminio hay una capa de tungsteno, un metal pesado y denso que hierve a una temperatura de 5900 grados Celsius.
Gracias a la capa separadora de tungsteno, la piel exterior y las capas de carbono dentro de la sonda prácticamente no pueden reaccionar una con la otra.
El calor se mantiene afuera, incluso en las condiciones extremas de la corona solar.
La posición y trayectoria de la sonda están programadas para mantener el escudo orientado hacia la superficie del Sol, asegurando que la sonda pueda seguir mirando directamente al sol.
Se han colocado cámaras y sensores de medición de manera que apenas se asomen desde detrás de los escudos protectores.
El vuelo a través de la corona exterior, incluso en sus próximos vuelos, la sonda solar Parker solo pasará por las capas exteriores de la corona y solo por un tiempo muy limitado.
En estas capas exteriores, la cantidad de partículas calientes con las que la sonda entra en contacto es muy pequeña, por lo que la transferencia de calor se mantendrá en un mínimo tolerable.
El vuelo de la sonda a través de las temperaturas extremas se puede comparar aproximadamente con meter la mano en un horno caliente. Mientras no toques los metales o los alimentos calientes en el horno, no te quemarás si tu mano permanece en el horno solo por un corto tiempo.
Los vuelos de la sonda están específicamente diseñados para que la sonda pase el menor tiempo posible en las altas temperaturas.
Aunque la sonda estaba perfectamente equipada, los científicos e ingenieros contuvieron el aliento durante el primer paso.
La sonda solar Parker mostró un rendimiento excepcional el 28 de abril de 2021, funcionando de manera eficiente incluso en condiciones extremas, con temperaturas aproximándose a los 3000ºC.
Este logro fue motivo de gran celebración entre la NASA y todos los equipos e instituciones involucrados en el proyecto.
Presente y futuro de la sonda Parker Solar Probe
Durante su misión, la sonda alcanzó velocidades impresionantes, aproximadamente 586.000 kilómetros por hora, lo que la convierte en uno de los objetos hechos por el hombre más rápidos jamás construidos
Durante los períodos en los que la sonda está lejos del sol, se acerca periódicamente a Venus o Mercurio.
Por supuesto, a los científicos les gustaría aprovechar estos momentos para explorar más de cerca estos dos planetas cercanos al Sol.
Durante estos períodos, la sonda aprovecha nuevamente las fuerzas gravitacionales de Venus para acelerar y establecer un rumbo hacia el sol con renovado vigor.
El próximo acercamiento a nuestra estrella no ocurrirá hasta 2024.
Los científicos deberán tener mucha paciencia para esta misión excepcional, pero valdrá la pena la espera.
Los primeros resultados ya son únicos para los investigadores, y la evaluación de los datos de medición llevará varios meses.
Probablemente, la sonda se acerque más al Sol el 24 de diciembre de 2024. Para los investigadores, será realmente Navidad en ese momento. Podrán esperar con ansias los datos y las imágenes de medición únicas.
Actualmente, se planean un total de cinco acercamientos, el último de los cuales tendrá lugar en julio de 2025.
Naturalmente, hay una gran esperanza y expectativa en todo el mundo de que la Sonda Parker Solar Probe sobreviva y opere sin contratiempos a lo largo de todos sus sobrevuelos programados.
A pesar del diseño robusto y la ingeniería avanzada de la sonda, los investigadores y técnicos de la misión son cautelosamente realistas en cuanto a su vida útil operativa.
Actualmente, no esperan que la sonda continúe funcionando mucho más allá del verano de 2025 debido a las duras condiciones a las que se enfrenta cerca del Sol, incluyendo intensa radiación y calor extremo.
No obstante, si la Sonda Parker Solar Probe sigue siendo operativa y en buen estado después de alcanzar el período inicial previsto para su misión, existe la posibilidad de extender su operación.
Tal extensión permitiría recopilar aún más datos valiosos y realizar observaciones adicionales, contribuyendo significativamente a nuestra comprensión del Sol y de los fenómenos solares.
Se espera que los cinco sobrevuelos programados de la Sonda Parker Solar Probe proporcionen datos cruciales que permitan a los investigadores hacer descubrimientos significativos sobre el Sol.
Estos datos serán fundamentales para entender mejor diversos aspectos del Sol.
Por primera vez, obtendremos información detallada sobre lo que ocurre en la superficie de esta estrella ardiente.
Además, los datos ayudarán a revelar cómo son los vientos solares cerca del Sol y qué procesos están detrás de la emisión de radiación solar en ciclos específicos.
¿A qué debe su nombre la sonda solar Parker?
Antes de terminar este artículo, me gustaría responder brevemente esta cuestión ya que la persona a la que debe su nombre esta sonda es un científico al que realmente admiro.
La sonda lleva el nombre de Eugene Parker, un eminente científico estadounidense que acuñó el término ‘viento solar’ y que falleció en marzo de 2021, apenas 1 mes antes de que la sonda que lleva su nombre llegara a la corona solar.
Parker es ampliamente reconocido como un pionero en la investigación solar.
Su trabajo ha sido fundamental para nuestro entendimiento actual del Sol y su influencia en el sistema solar.
Al nombrar la sonda en su honor, la NASA rinde homenaje a sus contribuciones significativas en el campo de la astrofísica solar.
