Fuente de energía del viento solar descubierta. Se los dije, vamos a aprender mucho de este ciclo

VIENTO SOLAR energía fuente descubierta: Utilizando datos de un envejecimiento de la NASA, los investigadores han encontrado signos de una fuente de energía en el viento solar que ha llamado la atención de los investigadores de la fusión. NASA será capaz de probar la teoría más adelante en esta década cuando envía una nueva sonda hacia el Sol para una mirada más cercana.

La primera misión a la estrella más cercana

Solar Probe Plus será una misión histórica, volando hacia del Sol ambiente (o corona), por primera vez. Acercándose al Sol más que cualquier nave anterior, Solar Probe Plus se emplean una combinación de mediciones in situ y la proyección de imagen para lograr el objetivo científico de la misión: para entender cómo se calienta la corona del Sol y cómo el viento solar es acelerado. Solar Probe Plus va a revolucionar nuestros conocimientos de la física del origen y evolución del viento solar.

 

El viento Solar

 

Las corrientes de viento solar desde el Sol en todas las direcciones a velocidades de alrededor de 400 km/s (aproximadamente 1 millón millas por hora). La fuente del viento solar es la corona caliente del Sol. La temperatura de la corona es tan alta que la gravedad del Sol no puede agarrarse a ella. Aunque comprendemos por qué esto sucede no entendemos los detalles sobre cómo y dónde los gases coronales se aceleran a estas altas velocidades. Esta pregunta se relaciona con la cuestión de la guirnalda de la calefacción.

 

Variaciones del viento solar

 

El viento solar no es uniforme. Aunque se dirige siempre lejos del Sol, cambia la velocidad y lleva consigo las nubes magnéticas, interactuando en regiones donde el viento de alta velocidad se coge para arriba con viento de baja velocidad y las variaciones de la composición. La velocidad del viento solar es alta (800 km/s) sobre los agujeros coronales y baja (300 km/s) sobre serpentinas. Estas corrientes de alta y baja velocidad interactúan unos con otros y pasan alternativamente por la Tierra, mientras que el Sol gira. Estas variaciones de velocidad de viento buffet el campo magnético de la Tierra y pueden producir tormentas en la magnetosfera terrestre.

 

La nave de Ulises completa dos órbitas a través del sistema solar, durante el cual pasó sobre postes de norte y sur del Sol. Las mediciones de la velocidad del viento solar, fuerza del campo magnético y dirección y composición nos han proporcionado una nueva visión del viento solar. Ulises fue retirado el 30 de junio de 2009.

 

El satélite explorador de composición avanzada (ACE) fue lanzado en agosto de 1997 y colocado en una órbita alrededor de la L1 entre la Tierra y el Sol. El punto L1 es uno de varios puntos en el espacio donde la atracción gravitacional del Sol y la Tierra son iguales y enfrente. Este punto concreto se encuentra cerca de 1,5 millones kilómetros (1 millón de km) de la Tierra en la dirección del Sol ACE tiene una serie de instrumentos que supervisan el viento solar y el equipo de la nave espacial proporciona información en tiempo real sobre las condiciones del viento solar en la nave espacial.

 

08 De marzo de 2013: Utilizando datos de un viejo proyecto de la NASA, los investigadores han encontrado signos de una fuente de energía en el viento solar que ha llamado la atención de los investigadores de la fusión. NASA será capaz de probar la teoría más adelante en esta década cuando envíe una nueva sonda hacia el Sol para una mirada más cercana.

 

El descubrimiento fue hecho por un grupo de astrónomos tratando de resolver un misterio de décadas: ¿Qué calienta y acelera el viento solar?

 

El viento solar es un flujo rápido y caliente de gas magnetizado que fluye lejos de la atmósfera superior del sol. Se hace de los iones de hidrógeno y helio con una pizca de elementos más pesados. Los investigadores lo comparan con el vapor de una olla de agua hirviendo sobre una estufa; el sol está literalmente hirviendose a sí mismo y a lo lejos.

 

"Pero," dice Adam Szabo de la NASA Goddard Space Flight Center, "el viento solar hace algo que no hace el vapor en su cocina. Como el vapor se eleva desde un bote, que retarda y se enfría. El viento solar sale del Sol, acelera, triplicando en velocidad al pasar por la corona. Además, algo dentro del viento solar sigue sumando calor incluso cuando sopla en el frío del espacio."

 

Encontrar que "algo" ha sido un objetivo de los investigadores durante décadas. En los años 70 y 80, observaciones por dos alemanas / nave espacial Helios nos preparó el terreno para las primeras teorías, que suele incluirse alguna mezcla de inestabilidades del plasma, magnetohidrodinámica y calefacción turbulenta. Reducir las posibilidades era un desafío. La respuesta, resulta, ha sido escondida en un conjunto de datos de una nave espacial de la NASA más antigua activa, una sonda solar llamada Viento.

 

Lanzado en 1994, el Viento es tan viejo que utiliza cintas magnéticas similares a la antiguas pista de 8 cintas para grabar y reproducir sus datos. Equipado con blindaje pesado y sistemas de dobles redundantes para salvaguardar contra el fracaso, la nave fue construida para durar; por lo menos un investigador en la NASA lo llama el "Battlestar Gallactica" de la flota de heliofísica. Viento ha sobrevivido casi dos ciclos completos solares e innumerables llamaradas solares.

 

"Después de todos estos años, Viento está todavía enviándonos datos excelentes," dice Szabo, científico del proyecto de la misión, "y todavía tiene para volar 60 años de izquierda de combustible en sus tanques".

 

Usando el viento para desentrañar el misterio que no era, Justin Kasper del Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica, a "brainer." Él y su equipo procesaron registro de 19 años completo de la nave espacial de las temperaturas del viento solar, campo magnético y las lecturas de energía y...

 

"Creo que lo encontramos", dice. "La fuente de la calefacción en el viento solar es ion ciclotrón en ondas."

 

Las Olas de ion ciclotrón están hechas de protones círculan en ondulado-ritmos alrededor del campo magnético del Sol. Según una teoría desarrollada por Phil Isenberg (Universidad de New Hampshire) y ampliado por Vitaly Galinsky y Valentin Shevchenko (UC San Diego), las ondas de ion ciclotrón emanan del Sol; pasa por el viento solar, el gas a millones de grados de calor y aceleran su flujo a millones de kilómetros por hora. Resultados de Kasper confirman que el ion ciclotrón en olas son en efecto activas, al menos en las proximidades de la tTerra donde funciona la sonda del Viento.

 

Las Olas de ion ciclotrón pueden hacer mucho más que el calor y acelerar el viento solar, notas de Kasper. "También representan para algunas de las propiedades muy extraña de viento".

 

El viento solar no es como el viento en la Tierra. Aquí en la Tierra, los vientos atmosféricos llevan nitrógeno, oxígeno, vapor de agua a lo largo todas las especies se mueven con la misma velocidad y tienen la misma temperatura. El viento solar, sin embargo, es mucho. Elementos químicos del viento solar como hidrógeno, helio y los iones más pesados, golpe a diferentes velocidades; tienen diferentes temperaturas; y, lo más extraño de todo, las temperaturas cambian la dirección.

 

"Nosotros durante mucho tiempo hemos preguntado por qué los elementos más pesados en el viento solar se mueven más rápido y tienen temperaturas más altas que los elementos más ligeros," dice Kasper. "Esto es totalmente contrario a la intuición".

 

Lo explica la teoría del ion ciclotrón: iones pesados resuenan con olas de ion ciclotrón. En comparación con sus contrapartes más ligeros, obtienen más energía y calientan mientras navegan.

 

El comportamiento de iones pesados en el viento solar es lo que intriga a los investigadores de la fusión. Kasper explica: "cuando nos fijamos en los reactores de fusión en la Tierra, uno de los grandes desafíos es la contaminación. Iones pesados que chisporrotean las paredes metálicas de la cámara de fusión entran en el plasma donde se realiza la fusión. Iones pesados irradian calor. Esto puede enfriar el plasma tanto que se apaga la reacción de fusión".

 

Olas de ion ciclotrón del tipo que Kasper ha encontrado en el viento solar podrían proporcionar una forma de revertir este proceso. Teóricamente, podría utilizarse para calentar y/o eliminar los iones pesados, restablecer el equilibrio térmico a la fusión de plasma.

 

"He sido invitado a varias conferencias de fusión para hablar acerca de nuestro trabajo con el viento solar", dice.

 

El siguiente paso, acepta Kasper y Szabo, es averiguar si las olas de ion ciclotrón funcionan de la misma manera profunda dentro de la atmósfera del Sol donde el viento solar comienza su andadura. Para averiguar, la NASA planea enviar una nave espacial en el propio Sol.

 

Solar Probe Plus, prevista para el lanzamiento en 2018, se sumergirá hasta ahora en la atmósfera del Sol que el Sol aparecerá tanto como 23 veces mayor que lo hace en los cielos de la Tierra. En aproximación, cerca 7 millones de kilómetros de la superficie del Sol, Solar Probe Plus debe soportar temperaturas superiores a 1400 grados C y sobrevivir a ráfagas de radiación en niveles no experimentados por cualquier nave espacial anterior. Objetivo de la misión es la muestra de plasma y el campo magnético en la fuente del viento solar del Sol.

 

Con la Solar Probe Plus podremos realizar pruebas específicas de la teoría del ion ciclotrón usando sensores mucho más avanzados que los que están en la nave de Viento,"dice Kasper. "Esto nos dará una comprensión mucho más profunda de la fuente de energía del viento solar."

 

Author: Dr. Tony Phillips | Production editor: Dr. Tony Phillips | Credit: Science@NASA

 

Crédito: Ciencia Nasa

 

Traducción: El Quelonio Volador