El Sol es una enorme bola giratoria de plasma con un campo magnético, y donde ese campo magnético se debilita, los vientos solares pueden escapar.
Los físicos han conseguido recrear por primera vez estos mismos efectos en un laboratorio, lo que significa que podemos estudiar nuestra estrella de cerca sin necesidad de viajar por el Sistema Solar.
Es importante entender cómo se comporta este campo magnético y sus flujos de plasma asociados para mejorar nuestra comprensión de cómo y cuándo las tormentas solares pueden impactar en la Tierra y potencialmente poner nuestros sistemas de comunicación e infraestructura bajo una severa tensión.
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El minisol se instaló en un laboratorio de la Universidad de Wisconsin-Madison, y cartografía los efectos más amplios de la espiral de Parker (llamada así por su descubridor, el astrofísico solar estadounidense Eugene Parker). En concreto, se trata de la forma en que el campo magnético del Sol y sus vientos solares fluyen como la falda de una bailarina a través de los planetas circundantes.
"El viento solar es muy variable, pero hay básicamente dos tipos: rápido y lento", dice el físico Ethan Peterson, de la Universidad de Wisconsin-Madison.
"Las misiones por satélite han documentado muy bien de dónde procede el viento rápido, así que intentábamos estudiar específicamente cómo se genera el viento solar lento y cómo evoluciona al viajar hacia la Tierra".
Para seguir investigando la espiral Parker y sus vientos solares, Peterson y sus colegas crearon la Gran Bola Roja: una esfera hueca que contiene plasma de tres metros de ancho, con un potente imán en su centro y varias sondas de medición.
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A continuación, el gas de helio se ionizó para crear un plasma a temperaturas de 100.000 grados Celsius, antes de que toda la mezcla se hiciera girar utilizando una corriente eléctrica y las fuerzas magnéticas dentro de la máquina.
Lo que los científicos han creado es una espiral Parker en miniatura que puede ser monitorizada continuamente en tres dimensiones.
"Las mediciones de los satélites son bastante consistentes con el modelo de la espiral de Parker, pero sólo en un punto a la vez, por lo que nunca se podría hacer un mapa simultáneo a gran escala como podemos en el laboratorio", dice Peterson . "Nuestras mediciones experimentales confirman la teoría de Parker sobre cómo se crea por estos flujos de plasma".
Además de medir los estiramientos y giros del campo magnético del Sol, que no han sido explorados extensamente antes, la Gran Bola Roja también ha conseguido generar sus propios disparos de plasma.
Por primera vez, los científicos han podido observar con detalle cómo se generan realmente, ya que el plasma de alta velocidad encuentra puntos débiles en el campo magnético.
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Aunque esta espiral Parker a pequeña escala no puede replicar totalmente la realidad que se extiende por el espacio, sin duda ayudará a los investigadores a descubrir parte de la física que hay detrás del funcionamiento del campo magnético y los ciclos de plasma de nuestra estrella, y lo que podemos esperar de ellos en el futuro.
Los investigadores señalan que esto no elimina la necesidad de misiones de sondas solares en el futuro: la Sonda Solar Parker, por ejemplo, lanzada en agosto de 2018, está de camino al sol. Se sumergirá por debajo de la superficie de Alfvén -el punto de la superficie solar donde nacen los vientos solares- para medir estos vientos solares con más detalle que nunca.
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Mientras tanto, la Gran Bola Roja ya está disponible para que otros investigadores la utilicen, realicen pruebas y hagan mediciones, un recurso esencial para comprender mejor nuestro Sistema Solar.
"Nuestro trabajo demuestra que los experimentos de laboratorio también pueden llegar a la física fundamental de estos procesos", afirma Peterson.
"Y como Big Red Ball está ahora financiado como Instalación Nacional de Usuario, dice a la comunidad científica: si quieres estudiar la física del viento solar, puedes hacerlo aquí".
La investigación se publicó en la revista Física de la naturaleza .
FUENTE / Universidad de Wisconsin-Madison
