21 de mayo de 2007

El helio puede fijar el límite de la velocidad mínima para el viento solar

Imagen: ESA/NASA

El helio puede actuar como una válvula reguladora para el viento solar, fijando su velocidad mínima, según nuevos resultados presentados por el Dr. Justin Kasper del Instituto de Kavli para la Astrofísica y la Investigación del Espacio en el Instituto Tecnológico de Massachussets MIT, en Cambridge, Estados Unidos, y obtenidos con la nave espacial WIND de la NASA. El viento solar es una corriente difusa del gas eléctricamente cargado (plasma) que sopla constantemente desde el Sol.

"Este resultado nos da otra pista sobre cómo se acelera el viento solar que puede ayudarnos a mejor entender el medioambiente espacial" dijo el Dr. Kasper, cuya investigación se publica en el Astrophysical Journal de 1 de mayo de 2007. Cuando el viento solar turbulento choca con el campo magnético de la Tierra, este puede causar tormentas magnéticas que sobrecargan las líneas de conducción eléctrica y, además, producir tormentas de radiación que afectan a los satélites en el espacio.

La nueva investigación ayudará a entender mejor en profundidad la física del plasma, el cual es interesante debido a que las estrellas están hechas de plasma y ese mismo plasma es usado en los aparatos de TV y en reactores de fusión experimentales.

La atmósfera solar o corona puede ser vista desde la Tierra durante el máximo de los eclipses totales de Sol, y aparece como un halo alrededor de la Luna. Al inicio de la era espacial, los científicos descubrieron que la corona es expulsada al espacio como viento solar. Posteriores observaciones revelaron que el viento solar tenía una velocidad mínima de aproximadamente 260 kilómetros por segundo. Hasta ahora no se sabía cómo era que se establecía esta velocidad, en particular.

El hidrógeno es el elemento más común en el Universo. Es el componente principal del Sol y del viento solar. El helio es el elemento que le sigue en abundancia, pero es mucho más raro en el viento solar, más que en ningún otro lugar del Universo. Los científicos descubrieron que la abundancia de helio se incrementa cuando se incrementa la velocidad del viento solar, de cerca de cero a alrededor de la velocidad mínima a más de cuatro átomos de helio por cada 100 átomos de hidrógeno a grandes velocidades de hasta 500 kilómetros por segundo. Debido a que el helio disminuye cuando el viento solar alcanza su mínima velocidad, los investigadores consideran que el helio puede fijar, de alguna manera, la velocidad mínima del viento solar. El helio no es acelerado eficientemente por algún proceso que puede acelerar al viento solar. De hecho, los átomos de hidrógeno del viento solar, ejercen un pequeño campo magnético que arrastra al helio hacia afuera junto con él.

"A velocidad mínima, que es la velocidad del viento solar que no es capaz de arrastrar el helio, el viento solar en sí mismo no puede escapar tampoco" señala el Dr Keith Ogilvie del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA.

"Todavía no está claro exactamente cómo el helio fija la velocidad mínima que es alrededor de 260 kilómetros por segundo, o por qué encontramos más helio en el viento solar cuando incrementa su velocidad, pero esto es una pista que nos dice que falta algo fundamental sobre la causa de que el viento solar sople" señala Kasper.

"Es también desconocido qué hace que el viento solar sople de nuevo una vez que cae a su velocidad mínima, pero este proceso puede estar relacionado con las violentas erupciones de plasma del Sol llamadas eyecciones de masa coronal o CMEs. Las CMEs tienen cinco o diez veces la cantidad de helio visto en el viento solar, de acuerdo a los científicos. Al estancarse el viento solar, el helio se incrementa hasta que el plasma es liberado explosivamente como una CMEs. Las CMEs al impactar la Tierra producen interrupciones en las emisiones satelitales, en los sistemas de energía, en radiocomunicación y en el sistema de posicionamiento global (GPS).

El equipo de científicos usó el instrumento denominado experimento de viento solar (SWE) a bordo de la nave Wind para tomar una muestra del viento solar. El instrumento SWE usa un campo eléctrico para medir la velocidad, densidad, y temperatura del hidrógeno y el helio en el viento solar.

Los resultados fueron la recopilación de 2,5 millones de mediciones realizadas por este instrumento a lo largo de 10 años. "El instrumento SWE ha sido extremadamente estable con el paso del tiempo y ahora sabemos que los cambios vistos en el viento solar son reales y no son debidos a cambios en el instrumento en sí", señala Ogilvie, investigador principal del SWE.

Wind fue lanzado el 1 de noviembre de 1994 y era la primera de dos naves de la NASA en la iniciativa de Ciencia Geoespacial Global y parte de un Proyecto de Física Internacional Solar y Terrestre.

(saa)

Más información en:
http://www.nasa.gov/