Solar Orbiter rastrea una inversión magnética del viento solar hasta su origen en el Sol

La Agencia Espacial Europea (ESA) afirma que su nave Solar Orbiter ha seguido una inversión magnética (switchback), un pliegue en forma de S del campo magnético transportado por el viento solar, hasta el lugar del Sol donde comenzó. El resultado procede de un artículo dirigido por Jesse Coburn, del CNRS/LPP en Francia, titulado «On the Coronal Origin of Magnetic Switchbacks in the Solar Wind» (Sobre el origen coronal de las inversiones magnéticas en el viento solar) y publicado ahora en Nature Astronomy. Según la ESA, el equipo identificó la fuente analizando las partículas que la nave encontró dentro de la estructura.

El viento solar es un flujo constante de gas caliente y eléctricamente cargado, o plasma, que arrastra el campo magnético del Sol hacia el sistema solar. Por el camino, las líneas de campo pueden retorcerse, romperse o doblarse sobre sí mismas. Las inversiones magnéticas son uno de estos fenómenos: se han detectado a menudo cerca del Sol, pero cómo se forman sigue siendo objeto de debate. La ESA recuerda que en 2022 Solar Orbiter observó una a distancia y confirmó la forma de S que los investigadores habían predicho pero nunca habían visto directamente.

Esta vez la nave atravesó de lleno una inversión magnética. «Solar Orbiter voló a través de una inversión magnética muy grande», dice Coburn, quien explica que esto permitió al equipo medir partículas raramente observadas que contienen pistas sobre su origen. En las mediciones del analizador de viento solar Solar Wind Analyser (SWA), tomadas cuando Solar Orbiter se encontraba aproximadamente a medio camino entre la Tierra y el Sol, los investigadores hallaron una combinación de partículas cargadas de oxígeno y carbono. La ESA afirma que esta mezcla solo puede haberse formado dentro de bucles magnéticos calientes en la superficie solar.

Coburn describe dos explicaciones principales de cómo surgen las inversiones magnéticas y, con ellas, el viento solar. La mezcla de partículas respalda la primera, la reconexión de intercambio (interchange reconnection): las líneas de campo abiertas, a lo largo de las cuales el material puede escapar al espacio, se encuentran con bucles cerrados que se arquean de vuelta hacia el Sol, y las líneas se rompen y se reconectan de modo que el plasma antes atrapado en un bucle logra salir. La explicación alternativa se basa en ondas y turbulencia. La coautora Stephanie Yardley, de la Northumbria University (Reino Unido), dice que el equipo también ve indicios de ello, pero probablemente solo una vez que la inversión magnética se ha alejado del Sol. En su opinión, ambos procesos intervienen y «simplemente actúan en distintas etapas de la vida de una inversión magnética».

Además de los datos de partículas in situ, el equipo examinó imágenes del disco solar y modelizó los campos magnéticos del Sol y del espacio circundante. La ESA afirma que los investigadores construyeron un nuevo modelo para determinar de dónde procedía el plasma, vinculando las mediciones de Solar Orbiter con datos del Solar Dynamics Observatory de la NASA para localizar la región de origen. Según la ESA, el trabajo también muestra que la atmósfera del Sol deja su huella en las partículas del viento solar, lo que podría permitir a los científicos reconstruir la historia del plasma medido lejos del Sol.