Al alejarse de una fogata en una fría noche de otoño, rápidamente se siente más frío. Lo mismo sucede en el espacio exterior. A medida que gira, el sol continuamente arroja material caliente al espacio, hasta los confines más lejanos de nuestro sistema solar. Este material, llamado viento solar, es muy caliente cerca del sol, y esperamos que se enfríe rápidamente a medida que se aleja. Las observaciones satelitales, sin embargo, muestran que este no es el caso – el viento solar se enfría a medida que sale, pero se mantiene más caliente de lo esperado. Debe haber alguna otra forma de que el viento solar se caliente mientras viaja del sol a la Tierra.
El viento solar no es como una brisa tranquila de verano. En cambio, se trata de un caótico desorden de turbulencias y olas. Hay mucha energía almacenada en esta turbulencia, por lo que los científicos han pensado durante mucho tiempo que calienta el viento solar. Sin embargo, hay un gran problema: el calentamiento que se espera de la turbulencia no es el calentamiento observado.
Científicos de la Universidad de Wisconsin — Madison tiene una nueva idea sobre lo que calienta el viento solar, una teoría llamada bombeo magnético. «Si imaginamos un barco de juguete en un lago, las olas mueven el barco de juguete hacia arriba y hacia abajo. Sin embargo, si un pato de goma viene y golpea el bote de juguete, puede salirse de la sincronización con las olas. En lugar de moverse junto con las olas, el barco de juguete es empujado por las olas, haciéndolo moverse más rápido. El bombeo magnético funciona de la misma manera: las ondas empujan las partículas en el viento solar», dijo Emily Lichko, una estudiante graduada que presentará su trabajo en la reunión de la División de Física del Plasma de la Sociedad Americana de Física Física en Portland, Oregón.
Una característica especial de la idea es que todas las partículas en el viento solar deben ser afectadas por el bombeo magnético, incluyendo las más energéticas. El calentamiento por turbulencia tiene un límite superior, pero la nueva idea permite calentar incluso partículas extremadamente rápidas.
Donde el viento solar golpea el campo magnético de la Tierra es un lugar perfecto para buscar el bombeo magnético en la naturaleza. Los satélites de la misión Magnetospheric Multiscale (MMS) de la NASA pueden medir las velocidades de las partículas con un detalle increíble y sin precedentes. Los datos muestran evidencia de bombeo magnético.
Esta investigación, financiada por la NASA, la National Science Foundation y el Departamento de Defensa, es importante porque si las partículas energéticas llegan al espacio cerca de la Tierra, pueden dañar los satélites, dañar a los astronautas e incluso interrumpir la comunicación militar. Entender cómo se energizan estas partículas y lo que les sucede cuando viajan del sol a la Tierra, algún día ayudará a los científicos a desarrollar métodos para protegernos mejor de los efectos de estas partículas. Además, es posible que el bombeo magnético también pueda estar ocurriendo más allá del viento solar en lugares como la atmósfera del sol, el medio interestelar o explosiones de supernovas. Esta investigación tiene el potencial de arrojar luz no sólo sobre el viento solar, sino sobre cómo se calientan las partículas en todo el universo.