Entrevista al astrónomo colombiano integrante de misión de la NASA que “tocará” el sol
El mundo de la astrofísica comenzó oficialmente el camino para conocer uno de los enigmas más importantes del universo: el Sol. Este miércoles, en la Universidad de Chicago (Estados Unidos), fue el lanzamiento de la misión Sonda Solar Parker, de la Nasa, que por primera vez en la historia busca ‘tocar’ el astro rey.
La misión, que debe su nombre al astrofísico Eugene Parker, quien desarrolló la teoría de los vientos solares supersónicos, se acercará a seis millones de kilómetros de la superficie del Sol, en una zona conocida como la corona solar, que es la capa más externa de la atmósfera de esta estrella.
El astrónomo colombiano Juan Carlos Martínez Oliveros, asistente de investigación en Space Sciences Laboratory, de la Universidad de California, Berkeley, es miembro del grupo científico del Fields, un instrumento que formará parte de la sonda y estudiará el ambiente espacial.
Martínez, egresado de la Universidad Estatal de San Petersburgo (Rusia) y con doctorado en Astrofísica de la Universidad de Monash (Australia), explica en diálogo con EL TIEMPO la importancia de la misión, que se lanzará en el 2018.
Juan Carlos Martínez es doctor en Astrofísica de la Universidad de Monash en Australia.
¿Por qué esta es la primera sonda que va a ‘tocar’ el Sol?
La Sonda Solar Parker (SSP) es la primera misión espacial en la historia que en su aproximación más cercana va a llegar a una distancia de aproximadamente 10 radios solares (6,2 millones de kilómetros), donde está la corona solar.
Sin embargo, la nave va a pasar por otras regiones como el medio interplanetario, bucles coronales (‘coronal loops’) o ‘streamers’, cuando estará en la distancia más cercana al Sol (perihelio).
Así que se puede decir que, de cierta forma, la nave va a ‘tocar’ el Sol. Esto no pasará en la primera órbita alrededor del Sol; se requerirán cierto número de maniobras, incluyendo asistencias gravitacionales con el planeta Venus.
¿Por qué es tan necesario ver de cerca a este astro?
La misión tiene cuatro instrumentos que permiten estudiar ciertos fenómenos solares. Esta el Fields, que estudia los campos y eventos electromagnéticos del viento solar y la corona; el Sweap, que estudia las distribuciones de partículas que componen el viento y la atmósfera solar, al igual que sus propiedades físicas, tales como velocidad y energía; el ISoIS, que estudiará partículas aceleradas a altas energías y las correlacionará con estructuras en la corona y el viento solar; y, por último, el WISPR, que tomará imágenes de la zona y el medio interplanetario.
Estos instrumentos y la información que ellos colectan son necesarios para tener una mejor idea sobre cómo la energía es transportada desde el Sol en el viento solar, cuál es el mecanismo de aceleración del este y por último entender cuáles son los mecanismos que hacen que la corona solar se caliente.
¿Cuál es el principal hallazgo que se espera obtener de esta misión?
A mi forma de ver, todos los objetivos científicos que se tienen son muy importantes para que tengamos un entendimiento de cómo la corona y el viento solar funcionan.
Sin embargo, creo que el estudio del calentamiento solar es tal vez el más importante de todos.
Hasta este momento sabemos que la temperatura superficial del Sol es 5778 grados Kelvin y entendemos que a medida que nos alejamos de la superficie solar la temperatura decrece, como es de esperarse. Pero algo ocurre que hace que la temperatura de la corona pueda alcanzar un millón de grados Kelvin. Esta pregunta la vamos a poder resolver.
¿Qué características especiales tiene la nave para soportar la temperatura y la radiación del Sol?
La nave está construida con materiales especiales que hacen que no se derrita con las altas temperaturas.
En especial, se tiene un escudo protector hecho de carbono, que hace que los instrumentos estén a una temperatura cómoda para operar. Además, tiene una serie de tuberías llenas de agua en el escudo y los paneles solares que permiten que el calor sea transportado a un radiador enfriando así tanto el escudo como los paneles.
También, los paneles de la nave espacial son especiales, porque se mueven hacia adentro cuando esta se encuentra cerca del Sol. Todos los instrumentos que estén localizados a luz solar deben ser construidos de una material especial, este es el caso de las antenas de Fields, las cuales están construidas de aleación especial de tungsteno.
¿En qué consiste Fields y qué rol tiene ese experimento en el análisis del ambiente solar?
Fields es un instrumento que estudia campos electromagnéticos en el ambiente solar al igual que emisiones de radio provenientes de estructuras o fenómenos coronales. Su papel es estudiar la propagación de ondas magneto-hidrodinámicas en el viento solar y la corona, estudiar la densidad y la temperatura de los electrones en la atmósfera solar, turbulencia del viento solar y emisiones de radio relacionadas con fulguraciones o tormentas solares.
Fields está compuesto de cuatro monopolos (antenas) ortogonales y paralelas al escudo protector. Cada antena tiene su propio escudo protector cuando están cerca del escudo, para bajar la temperatura y no quemar el escudo por dentro o los amplificadores.
Tanto los escudos como las antenas están hechos de una aleación especial de tungsteno que soporta las altas temperaturas de la atmósfera solar. También, se tiene un sistema digital de adquisición y procesamiento de datos que será enviado en una misión de esta clase por primera vez en la historia.
¿Cómo describiría las condiciones de la corona solar?
Esta es una buena pregunta. Creo que a pesar de que conocemos mucho de la corona solar, como su temperatura, la existencia de estructuras magnéticas, ondas, entre otras cosas, pero la verdad es que no sabemos cuáles son las condiciones que enfrentará la sonda.
¿Qué datos se obtendrá en relación con el impacto del Sol en la Tierra?
La misión no está diseñada para el estudio del clima espacial. Debido al tipo de órbitas y el hecho de que va a estar muy lejos de la Tierra, la información no será comunicada desde la nave en tiempo real. Hay ventanas de observación (campañas) y ventanas de telemetría.
Tal vez lo única información que nos brinde sobre la relación Sol-Tierra es un mejor entendimiento del comportamiento del viento solar, al igual que su composición. Esto sumado con datos de naves en órbita terrestre o a una unidad astronómica, permitirá mejorar los modelos predictivos que se tienen.
¿Y en cuanto a las tormentas solares?
En el caso en que el Sol tenga una tormenta solar, en donde libera gran cantidad de radiación y plasma (llamada eyección de masa coronal (CME) ) y que esto suceda cuando la nave está en el punto más cercano al Sol (perihelio), entonces la nave podrá captar información única, quizás una de las más importantes en la historia de la física solar.
Tendremos una medición directa de los campos magnéticos que hacen que partículas son aceleradas dentro de la CME, la composición del plasma, corrientes eléctricas, mediciones de turbulencia dentro de la nube magnética, cuando la CME apenas está saliendo del Sol, cuando es un ente más compacto.
Toda esta información permitirá a científicos mejorar los modelos preventivos que se tienen al igual que tener nuevos marcadores que nos permitan decir que tan peligrosa es una tormenta de estas.
