El lanzamiento de la ESA será la primera misión en conseguir imágenes de alta resolución de los polos solares

ANN ARBOR– Nuestra comprensión de la meteorología espacial, su origen solar y su progresión y amenaza para la Tierra, tiene muchos vacíos que la Agencia Espacial Europea espera la misión Solar Orbiter ayude a resolver después de su lanzamiento este 7 de febrero desde Cabo Cañaveral. 

La misión, diseñada para estudiar la física del Sol, será la primera en captar imágenes de alta resolución de sus polos. El orbitador trabajará en coordinación con la sonda solar Parker de la NASA, lanzada en agosto del 2018. Investigadores de la Universidad de Michigan participan en ambas misiones.

Las tormentas solares son torrentes de partículas cargadas y campos electromagnéticos del sol que sacuden el campo magnético de la Tierra. Las perturbaciones importantes pueden dañar las líneas eléctricas y poner en riesgo  costosos transformadores. También pueden dañar los satélites. Hasta hace poco, nuestra capacidad de predecir las amenazas de la actividad solar provenía de datos recopilados por telescopios y naves espaciales que permanecían lejos del sol.

Hoy, en parte gracias al modelo de clima espacial desarrollado en UM, tenemos pronósticos geoespaciales regionales con hasta 45 minutos de anticipación. Si bien este pequeño tiempo de espera es mejor que nada, no es probable que las compañías eléctricas y otros se puedan preparar a tiempo para limitar consecuencias negativas.

Nuevas fronteras

Solar Orbiter busca conectar la actividad en el sol con el plasma solar que fluye hacia la heliosfera y conduce el clima espacial. 

“No entendemos completamente cómo se origina el clima espacial en el sol,” dijo Jim Raines, un investigador asociado en de ingeniería y ciencias del clima y espacio. “De hecho, los acontecimientos en el sol son muy difíciles de predecir en este momento, a pesar de que son observables después del hecho. No podemos predecirlos con la precisión que realmente necesitamos.

“Esperamos que las conexiones que vamos a hacer con Solar Orbiter sentarán más las bases necesarias para construir un sistema que pueda predecir el clima espacial con precisión.” 

Solar Orbiter podrá rastrear regiones activas, que son regiones que podrían explotar en una eyección de masa coronal, un evento meteorológico espacial solar importante, dijo Raines.

Raines y Sue Lepri, profesora asociada de ciencias del clima y del espacio e investigadora principal adjunta de la misión, son co-investigadores del Analizador de Viento Solar del Orbiter. El conjunto de instrumentos incluye el sensor de iones pesados (Heavy Ion Sensor, o HIS), construido parcialmente en UM. El instrumento es un tipo de espectrómetro de masas de iones que descompone la composición del viento solar que muestrea.

Rastreando el viento solar

Conocer la composición ayudará a determinar dónde se deposita y alimenta la energía del viento solar y las erupciones en el sol, así como también cómo se aceleran las partículas en la heliosfera. La heliosfera es esencialmente la burbuja alrededor del sistema solar formada por el viento solar. Nos protege de radiación cósmica galáctica.

Estos datos permitirán a los investigadores determinar dónde se originó el viento solar muestreado por Orbiter en el sol.

“Mientras que la sonda solar Parker se enfoca en protones, electrones y partículas alfa, las partículas más abundantes que salen del sol, estamos observando elementos traza que son más pesados ​​que eso, como el carbono, el oxígeno y el hierro, pero mucho menos abundantes, “Dijo Lepri. 

“Estos iones pesados ​​reflejan las fuentes de energía del viento solar. Y eso es algo a lo que no se puede llegar a menos que comprenda estos iones pesados”.

El Orbiter eventualmente llegará dentro de 60 radios solares, o 42 millones de kilómetros (26 millones de millas), del sol. 

Eso lo coloca en una posición para tomar la tarea donde Parker la deja. La misión de Parker Solar Probe era volar más cerca del sol que cualquier nave espacial anterior y recopilar datos directamente dentro de la corona solar. Sus objetivos científicos son comprender mejor el calentamiento de la corona solar y la aceleración del viento solar y las partículas energéticas. 

“Hemos observado el viento solar y tratado de conectarlo al sol de alguna manera con naves espaciales que están sentadas justo aguas arriba de la Tierra”, dijo Lepri. “Pero hay muchas cosas que pueden pasar entre el sol y la Tierra. 

“El Orbiter sacará algo del misterio,” dijo. “Ayudará a responder la pregunta: ¿Cómo se conecta el campo magnético solar y la energía del plasma en la corona con el viento solar en un más sentido amplio?”

The Solar and Heliospheric Research Group