miércoles, 20 de agosto de 2008

Viviendo con una estrella

Desde Science@NASA

Traducción: KC

¿Qué pasa si te despiertas una mañana y te ecuentras que todo tu planeta ha sido tragado por la atmósfera de una estrella?

Te levantas de la cama, miras por la ventana. Las auroras bailan a lo largo del horizonte. Las oscuras manchas solares crepitan por encima de tu cabeza - cada pequeño 'pop' es más poderoso que una bomba nuclear. En la televisión, un meteorólogo advierte a los astronautas "es seguro que estalle una erupción solar", aunque no puede decir exactamente cuándo. Momentos más tarde, la señal satelital comienza a parpadear.

¿Dónde está este lugar?

Bienvenido al planeta Tierra.

"Es verdad. Vivimos dentro de la atmósfera del sol", dice Lika Guhathakurta, gerente de programas del programa Vivir con una Estrella (LWS) de la NASA.

Derecha: La Tierra, fotografiada por los astronautas del Apollo 17. [más]

A primera vista, el sol parece estar tan contenido en sí mismo, una crujiente pelota redonda en el cielo de mediodía. Pero la orilla que vemos es sólo el comienzo. El sol tiene una atmósfera caliente y violenta llamada "corona", que va desde la superficie del Sol, pasa la Tierra, y todo el camino a Plutón y más allá. La corona es rara vez vista, sólo durante un eclipse total, pero está ahí.

Como cualquier buena atmósfera, la corona tiene un clima, y más bien muchos climas. Hay eyecciones de masa coronal de miles de millones de toneladas; tormentas de radiación de alta energía; y un viento solar que sopla sin descanso, y que alcanza velocidades de millones de km/h. Cada cometa, asteriode, planeta y plutoide en el Sistema Solar está expuesto a esto.

Abajo: Una eyección de masa coronal o "CME" registrada por el Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) de la ESA/NASA. [más]

Nuestro planeta está mejor protegido que la mayoría. Tenemos una espesa atmósfera y campo magnético global para mantener la meteorología espacial a raya. De hecho, si nos quedamos en la Tierra, los sistemas meteorológicos del sol apenas nos afectarían, sin causar más que un corte de luz ocasional o un apagón en el radio.

Y ahí reside el problema:

"No planeamos quedarnos en la Tierra" dice Guhathakurta. "la Clivilización se está extendiendo hacia el espacio."

Más de 500 satélites activos rondan la Tierra. Dependemos de ellos para las señales de TV, teléfono, internet, navegación GPS y pronóstico del clima; todos son vulnerables al clima espacial. Los humanos también orbitamos la Tierra, a bordo de la Estación Espacial Internacional. La EEI se localiza dentro del campo magnético de la tierra, por lo que disfruta de un cierto grado de protección, pero futuros astronautas en ruta hacia la Luna y Marte, estarán fuera de la burbuja magnética. Sus naves estarán en contacto directo con la atmósfera solar.

El programa Viviendo con una estrella (LWS) de la NASA se formó en 2001 para hacer frente a esta realidad. "Si vamos a vivir dentro de la atmósfera del sol, tenemos que aprender más sobre él - sobre todo la manera de predecir las tormentas", dice Guhathakurta.

La estrategia básica es la misma que los estudios meteorológicos en la Tierra: "Vamos a lanzar una flota de estaciones meteorológicas - naves espaciales que observan diferentes aspectos de la atmósfera del sol". LWS tiene cinco misiones (1) en diversos estados de desarrollo. En conjunto, rodean y exploran el sol en formas que ninguna nave espacial ha hecho antes.

#1: El Observatorio de Dinámica Solar (SDO). "Prepárate para fotos que te dejarán pasmado", dice Guhathakurta. Una cámara a bordo del observatorio obtendrá fotografías de manchas y erupciones solares con calidad de TV de alta definición, lo que revelará la aparición de tormentas con un detalle nunca antes visto.

Derecha: El SDO bajo escrutinio en los talleres del Simulador de Ambiente Espacial de la NASA. [imagen más grande]

Las fotos por sí solas, sin embargo, no dicen toda la historia. El físico solar de la NASA, Alex Pevtsov, explica: "la actividad solar es un poco como un espectáculo de títeres. Si quieres entender el movimiento de los títeres, es necesario ver las cuerdas. En el sol, las cadenas invisibles son los campos magnéticos, que penetran en su atmósfera, orientan el flujo de calor y la orquestación poderosas explosiones. El SDO será capaz de producir mapas detallados de magnetismo en el sol, revelando las cuerdas para que todos las vean. "

Pero ¿quién (o qué) está tirando de las cuerdas? "Esa sería el dínamo magnético del sol", dice Pevtsov. "Se encuentra oculto bajo la superficie del sol." Afortunadamente, el SDO puede ver allí también. La técnica se llama Imagenología Heliosísimica. Mediante el monitoreo de la vibración de la superficie del sol, el SDO pueden sondear el interior estelar de la misma manera que los geólogos utilizan las ondas sísmicas de terremotos para sondear el interior de la Tierra. De esta manera, los científicos de la misión esperan cartografiar el flujo y reflujo del interior del dinamo magnético del sol, la raíz de toda la actividad solar.

Estatus: El SDO está construido y casi listo para funcionar. "En este momento, el SDO se encuentra en una cámara de vacío térmico probándose para las difíciles condiciones del espacio."

#2: Solar Probe Plus "Esta podría ser la misión más emocionante de todas." Se trata de una nave espacial resistente al calor destinada a hundirse profundamente en la atmósfera del sol donde se pueden muestrear el viento solar y los campos magnéticos in situ. "Ninguna nave espacial ha sido nunca tan cerca del sol como Solar Probe Plus irá, a sólo 7 millones de km de la superficie. Eso es territorio inexplorado, y esperamos aprender mucho sobre la atmósfera del sol pasando por allí."

Arriba: Una vista simulada del sol ilustrando la trayectoria de la Solar Probe+ durante sus múltiples sobrevuelos cercanos al sol. [nota completa] [imagen más grande]

Estatus: La Solar Probe Plus se encuentra aún en una temprana fase de diseño, llamada "pre-fase A" por la NASA. Se espera ponerla en marcha no antes de 2015.

#3 Centinelas Solares. "Vamos a rodear el sol", dice Guhathakurta. Tres bien instrumentadas sondas de la NASA y una cuarta (Solar Orbiter) de la Agencia Espacial Europea se estacionarán en una órbita ecuatorial del sol, proporcionando realmente la primera visión global de la actividad solar. "Imagínate tratando de averiguar el clima de la Tierra viendo sólo una cara del planeta. ¡Imposible! Sin embargo, eso es lo que hemos venido haciendo con el sol." La única cara vista desde la Tierra limita los estudios de energía y clima solares - un problema que los Centinelas Solares remediarán.

Estatus: "Hemos finalizado el informe del Equipo de la Ciencia y la Definición de Tecnología, que establece la estrategia en su conjunto para los Centinelas Solares". La puesta en marcha se espera que inicie a partir de 2015.

Abajo: Una concepción artística de las Sondas del Cinturón de Tormentas de Radiación.


#4 Sondas del Cinturón de Tormentas de Radiación. "No tiene sentido el estudio del sol si no entiende lo que hace a la Tierra", declara Guhathakurta. Esta misión hace la conexión crucial entre la Tierra y el Sol. Partículas de la atmósfera del sol pueden llegar a ser atrapados por el campo magnético terrestre, dentro de los cinturones de radiación, partículas energéticas que se encuentran a la espera de los astronautas y los satélites tratando de salir o simplemente orbitar el planeta. Las Sondas del Cinturón de Tormentas de Radiación (dos de ellas) va a explorar estas regiones y descubrir la forma en que están pobladas de energía y clima espacial.

Estatus: Las dos sondas se encuentran en construcción en el Laboratorio Johns Hopkins Applied Physics y programadas para su lanzamiento no antes del 2011.

#5 Sondas de Tormenta en la Ionósfera-Thermósfera. Dos sondas más que orbitarán alrededor de la Tierra y estudiarán los tramos superiores de la atmósfera de la Tierra en los que el aire realiza el "primer contacto" con la radiación solar UV. Este es un reino de partículas cargadas eléctricamente, que afectan la propagación de ondas de radio y que influyen en casi todas las formas de telecomunicaciones y navegación GPS. También es un lugar donde la atmósfera respira en respuesta a los cambios de la radiación de calefacción UV solar. Un aliento hacia el exterior puede envolver y arrastrar a los satélites, mientras que un aliento hacia el interior disminuye el arrastre. Las Sondas de Tormenta en la ionósfera-termósfera supervisarán la respuesta de esta capa a todo tipo de tormentas solares.

Estatus: "Esta es una misión importante, pero aún no financiada", dice Guhathakurta. "En este momento tenemos nuestras manos ocupadas con lo demás."

De hecho, hay mucho que hacer cuando estás Viviendo con una Estrella.

Autor: Dr. Tony Phillips | Crédito: Science@NASA


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