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Usando
datos de una veterana nave espacial de la NASA, investigadores han
encontrado indicios de una fuente de energía en el viento solar que ha
captado la atención de quienes investigan en el campo de la fusión. La
NASA podrá poner a prueba esta nueva teoría más adelante, en el
transcurso de esta década, cuando envíe una nueva sonda hacia el Sol con
el fin de realizar observaciones de cerca.
El
descubrimiento fue realizado por un grupo de astrónomos que intentaba
resolver un misterio que tiene décadas: ¿qué es lo que calienta y
acelera el viento solar?
El viento
solar es un flujo caliente y de alta velocidad de gas magnetizado, que
emana de la parte superior de la atmósfera del Sol. Está compuesto de
iones de hidrógeno y helio, y una pizca de elementos más pesados.
Cuando el
viento solar se aleja del Sol, se acelera, y triplica su velocidad tras
su paso a través de la corona. Además, algo dentro del viento solar
continúa calentándolo a medida que fluye hacia el frío del espacio".
"La
fuente de calentamiento del viento solar son las ondas ciclotrón
iónicas".
Las ondas
ciclotrón iónicas están compuestas de protones que describen
trayectorias circulares alrededor del campo magnético del Sol con el
vaivén típico de una onda. De acuerdo con la teoría desarrollada por
Phil Isenberg (de la Universidad de New Hampshire), expandida por Vitaly
Galinsky y Valentin Shevchenko (de la UC San Diego), las ondas ciclotrón
iónicas emanan del Sol. Al atravesar el viento solar, calientan el gas a
millones de grados y aceleran el flujo a millones de kilómetros por
hora. Los hallazgos de Kasper confirman que en efecto hay ondas
ciclotrón iónicas en acción, al menos en la vecindad de la Tierra donde
opera la sonda Wind.
Según
Kasper, las ondas ciclotrón iónicas pueden hacer mucho más que solamente
calentar y acelerar el viento solar. "También son responsables de
algunas de las propiedades muy extrañas del viento".
El viento
solar no es como el viento en la Tierra. Aquí en nuestro planeta, los
vientos atmosféricos transportan el nitrógeno, el oxígeno y el vapor de
agua todos juntos; todas las especies químicas se mueven a la misma
velocidad y tienen la misma temperatura. El viento solar, por otro lado,
es más extraño. Los elementos químicos que se encuentran presentes en el
viento solar, como el hidrógeno, el helio y los iones pesados, se mueven
con diferentes velocidades, tienen distintas temperaturas y, lo más
extraño de todo, poseen temperaturas que cambian según la dirección.
"Nos
hemos preguntando durante mucho tiempo por qué los elementos más pesados
en el viento solar se mueven más rápidamente y tienen temperaturas más
altas que los elementos livianos", dice Kasper. "Esto es completamente
opuesto a la intuición".
La teoría
ciclotrón iónica lo explica: los iones pesados resuenan fácilmente con
las ondas ciclotrón iónicas. En comparación con sus contrapartes más
livianas, obtienen más energía y se calientan al oscilar con las ondas.
Fuente y
artículo completo: NASA.
Physical Review Letters , el 28 de febrero de 2013: "Sensitive Test for
Ion–Cyclotron Resonant Heating in the Solar Wind" por Justin Kasper y
colaboradores.
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