Tocamos el Sol por primera vez en la historia humana

Nubes de fuego y humo vuelan hacia arriba y el cohete se lanza. El Delta IV Heavy es uno de los cohetes más poderosos que se hayan fabricado jamás. Tres enormes motores queman toneladas de combustible, lo que ayuda a la nave espacial a ganar altura. Los dos propulsores laterales se despegan, dejando el núcleo del propulsor para seguir ascendiendo. Cuando está en órbita, el cohete libera su carga útil. Esta es la Sonda Solar Parker, la primera nave espacial en tocar el Sol. Y seguiremos su recorrido paso a paso. La sonda se lanzó el 12 de agosto de 2018, y comenzó su viaje hacia nuestra estrella. El Sol está a 150 millones de km de la Tierra. Eso es 390 veces la distancia Tierra-Luna y 36 000 veces el ancho de los Estados Unidos de costa a costa. Las partículas de luz que emite el Sol necesitan 8 minutos para recorrer esta distancia. Para nuestros cohetes convencionales, ese viaje tomaría más de 200 días. Pero la Parker Solar Probe lo cubrió más rápido usando maniobras gravitacionales.

En su camino de la Tierra al Sol, la sonda dio vueltas alrededor de nuestro vecino, Venus. Todo lo que tenía que hacer era entrar en el campo gravitatorio del planeta y dejar que lo atrajera. En este punto, nuestra sonda espacial recibió un impulso adicional. Y así, no necesitaba desperdiciar combustible. Después de hacer una órbita, los motores de la sonda espacial cambiaron la trayectoria y la sonda abandonó la órbita de Venus. Obtuvo suficiente aceleración para viajar al Sol. Y el 5 de noviembre de 2018, hizo su primer acercamiento al Sol. Antes de tocar su superficie, la nave espacial tuvo que entrar primero en la órbita de la estrella. Para lograr esto, hizo aún más maniobras gravitatorias. Solo después de eso comenzó a dar vueltas alrededor del Sol, el objeto más pesado del sistema solar y con la gravedad más poderosa. Eso le dio a la sonda una cantidad increíble de aceleración con cada sobrevuelo.

L aSonda Solar Parker se movía constantemente entre dos puntos: el perihelio y el afelio. Mira, aquí está el Sol, y aquí está la órbita de la sonda en forma de elipse. El punto más cercano al Sol es el perihelio. El Sol estaba tirando de la sonda a una velocidad increíble. En este punto, la sonda comenzó a alejarse de la estrella. Todavía tenía mucha velocidad y energía. Pero estaba luchando contra la fuerza gravitatoria de la estrella. Entonces, poco a poco se ralentizó. El punto donde la sonda pierde toda su aceleración se llama afelio. La fuerza gravitatoria de la estrella vence y la sonda comienza a moverse hacia el Sol, ganando velocidad nuevamente.

La sonda hizo varios círculos siguiendo una órbita estable, pero luego su órbita se cruzó nuevamente con la de Venus. Otra maniobra gravitatoria y después de eso, la trayectoria de la sonda cambió ligeramente y ganó más velocidad. El punto del perihelio de su órbita estaba ahora más cerca del Sol. La sonda hizo varios círculos más siguiendo esta nueva órbita. Luego, nuevamente se acercó a Venus, otro acercamiento al Sol. Cada encuentro con Venus corrigió la trayectoria de la sonda y redujo gradualmente su distancia a nuestra estrella. En abril de 2021, finalmente se acercó tanto al Sol que tocó su corona. Aunque la distancia real entre la sonda y el Sol era de 8,5 millones de km, eso contaba como un toque.

Miremos la estructura de nuestra estrella cortándola por la mitad. Este es el núcleo del Sol. Es aproximadamente una cuarta parte de su ancho. Este núcleo es 150 veces más denso que el agua. Debido a la intensa presión y la alta temperatura, allí ocurren reacciones nucleares. El hidrógeno se convierte en helio, emitiendo una increíble cantidad de calor y radiación. La siguiente capa es la zona de radiación. Aquí es donde el calor se transfiere desde el núcleo a las siguientes capas. Pero los fotones aquí no se mueven hacia el exterior. Pueden ser dirigidos a cualquier lugar y reirradiados muchas veces. Los científicos creen que el tiempo medio que tarda un fotón de luz en viajar desde el núcleo hasta la siguiente capa del Sol es de unos 10 000 a 170 000 años.

Luego está la zona de convección. Esto es lo que se considera que es la superficie del Sol. Pero no es una superficie sólida; es un océano de plasma caliente. Parece un panal de abeja. Eso es porque el plasma calentado se eleva desde las capas inferiores, creando algo así como minigéiseres. Y mientras todavía está caliente en medio de esos géiseres, sus bordes se enfrían, creando un patrón sorprendente en la superficie del Sol. Las siguientes capas son la atmósfera del Sol. Primero, la fotosfera. Esta es la capa que emite luz. Y eso es exactamente lo que ves cuando miras al Sol. ¡Pero cuidado! ¡No hagas eso! Necesitas equipo especial para mirar nuestra estrella. La fotosfera tiene un espesor de hasta 400 km. Eso es como la altura a la que se mueve la Estación Espacial Internacional sobre la Tierra.

Luego, la cromosfera o esfera de color. Esta capa de la atmósfera del Sol le da a la estrella su tono rojizo. Aquí aparecen eyecciones solares. Esas son poderosas emisiones de materia que salen de la superficie del Sol. Su velocidad puede alcanzar los 700 km por segundo. En algún momento, quedan atrapadas por el campo magnético de la estrella y retroceden. Y luego está la corona, la envoltura gaseosa del Sol. Las eyecciones más poderosas tienen lugar allí. Puedes ver la corona durante los eclipses, cuando la Luna cubre el disco solar. Entonces puedes notar algún tipo de brillo alrededor de la estrella. Esta es la corona. Se extiende por millones de km alrededor del Sol. Y la Sonda Solar Parker tocó precisamente esa área.

Ahí es donde el material solar y la radiación todavía están ligados a la gravedad de la estrella y no salen volando al espacio. Y todo lo que está más allá de esa área es el viento solar. Es el material y la radiación que logran escapar de la gravedad del Sol y salir al espacio. La sonda sorprendió a los astrónomos al proporcionar más información sobre este límite. Resulta que no es una pared circular perfecta como solíamos pensar. El límite está roto y desigual. Se parece más a una cadena montañosa. Estas regiones irregulares tienen esa forma debido al flujo desigual de plasma desde la superficie del Sol. Cuanto más grande y poderoso es el flujo, más lejos está el límite de la superficie de la estrella. Pero los científicos aún no saben qué causa exactamente esta diferencia.

Después de realizar el sobrevuelo alrededor del Sol, la sonda continuó su viaje y comenzó a alejarse de la estrella nuevamente. Los investigadores esperan otros cuatro acercamientos en 2022. En agosto de 2023, la sonda realizará un sobrevuelo alrededor de Venus. Ganará más velocidad y se acercará al Sol a una distancia cercana récord. El próximo sobrevuelo de Venus ocurrirá en 2024. Y con suerte, la Sonda Solar Parker podrá soportar las altas temperaturas y la radiación tan cerca del Sol. Afortunadamente, los científicos se han ocupado de eso. La sonda tiene un escudo solar. Está unido al lado de la sonda que mirará hacia la estrella. Tiene aproximadamente el tamaño de la ventana de una casa y aproximadamente 11 cm de grosor. Está hecho de un material especial que puede soportar una temperatura de unos 1370 ℃. Eso es casi 6 veces más que la temperatura de un horno de cocina normal. El cuerpo de la sonda está hecho de un material blanco que refleja la luz del sol.

Todo el equipo científico está colocado justo en el centro de la sombra de este escudo. Si los rayos del Sol inciden a corta distancia sobre el cuerpo desprotegido de la sonda, todo el equipo quedará fuera de servicio en apenas unas décimas de segundo. La sonda está equipada con un instrumento de investigación de campos electromagnéticos. Este es un sistema para medir campos eléctricos y magnéticos, ondas de radio, temperatura y densidad de plasma. El generador de imágenes de campo amplio de la sonda, o WISPR, es un telescopio óptico, el que tomó esas impresionantes imágenes del plasma en movimiento en la corona del Sol. Estas serpentinas son lo que ves durante los eclipses solares. La investigación Solar Wind Electrons Alphas and Protons mide protones, electrones e iones de helio. Ayuda a los científicos a estudiar los vientos solares, que a menudo dañan nuestra tecnología. Las erupciones inesperadas en la superficie del Sol provocan fuertes vientos solares.

Pueden quemar chips en satélites que orbitan la Tierra. Dado que tenemos la EEI, donde la gente trabaja todo el tiempo, necesitamos saber más sobre los vientos solares y cómo protegernos de ellos. Mientras la sonda continúa su investigación, ya ha establecido varios récords mundiales. Es el objeto hecho por humanos más cercano al Sol. También es el poseedor del récord de velocidad. Durante su acercamiento final al Sol, la sonda alcanzó una velocidad de 162 km por segundo Eso significa que podría cubrir la distancia de Nueva York a Los Ángeles en solo 24 segundos. Y un viaje alrededor de la Tierra tomaría unos 4 minutos. Un viaje a la Luna en una nave espacial de este tipo solo tomaría 40 minutos. En 2025, la sonda hará su acercamiento más cercano al Sol, alcanzando una velocidad de aproximadamente 690 000 km por hora. Pero incluso esta velocidad es solo el 0,064 % de la velocidad de la luz.