Al igual que la mayoría de los cohetes con sonido solar, el segundo vuelo del instrumento FOXSI, abreviatura de Focusing Optics X-ray Solar Imager, duró 15 minutos, con solo seis minutos de recopilación de datos. Pero en ese corto tiempo, la vanguardiaEl instrumento encontró la mejor evidencia hasta la fecha de un fenómeno que los científicos han estado buscando durante años: firmas de pequeñas erupciones solares que podrían ayudar a explicar el misterioso calentamiento extremo de la atmósfera exterior del Sol.
FOXSI detectó un tipo de luz llamada rayos X duros, cuyas longitudes de onda son mucho más cortas que la luz que los humanos pueden ver, que es una firma de material solar extremadamente caliente, alrededor de 18 millones de grados Fahrenheit. Este tipo de temperaturas son generalmenteproducido en erupciones solares, poderosas explosiones de energía. Pero en este caso, no hubo erupción solar observable, lo que significa que el material caliente probablemente fue producido por una serie de erupciones solares tan pequeñas que no se pudieron detectar desde la Tierra: nanoflares. Los resultados fueronpublicado el 9 de octubre de 2017, en Astronomía de la naturaleza .
"La clave de este resultado es la sensibilidad en las mediciones de rayos X", dijo Shin-nosuke Ishikawa, físico solar de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, o JAXA, y autor principal del estudio.los instrumentos de rayos no pudieron detectar regiones activas silenciosas, y la combinación de nuevas tecnologías nos permite investigar regiones activas silenciosas por rayos X por primera vez ".
Estas observaciones son un paso hacia la comprensión del problema del calentamiento coronal, que es cómo los científicos se refieren a las temperaturas extraordinariamente - e inesperadamente altas - en la atmósfera exterior del Sol, la corona. La corona es de cientos a miles de veces más caliente queLa superficie visible del Sol, la fotosfera. Debido a que el Sol produce calor en su núcleo, esto va en contra de lo que uno esperaría inicialmente: normalmente la capa más cercana a una fuente de calor, la superficie del Sol, en este caso, tendría una temperatura más alta quela atmósfera más distante
"Si tienes una estufa y alejas la mano, no esperas sentirte más caliente que cuando estabas cerca", dijo Lindsay Glesener, gerente de proyectos de FOXSI-2 en la Universidad de Minnesota y unautor en el estudio.
La causa de estas temperaturas contraintuitivamente altas es una pregunta pendiente en la física solar. Una posible solución al problema del calentamiento coronal es la erupción constante de pequeñas erupciones solares en la atmósfera solar, tan pequeñas que no se pueden detectar directamente.en conjunto, estos nanoflares podrían producir suficiente calor para elevar la temperatura de la corona a los millones de grados que observamos.
Una de las consecuencias de los nanoflares sería bolsas de plasma sobrecalentado. El plasma a estas temperaturas emite luz en rayos X duros, que son notoriamente difíciles de detectar. Por ejemplo, el satélite RHESSI de la NASA - abreviatura de Reuven Ramaty High Energy Solar SpectroscopicImager, lanzado en 2002, utiliza una técnica indirecta para medir rayos X duros, lo que limita la precisión con que podemos determinar la ubicación del plasma sobrecalentado. Pero con la óptica de vanguardia disponible ahora, FOXSI pudo utilizar una técnica llamada enfoque directoque puede hacer un seguimiento de dónde se originan los rayos X duros en el Sol.
"Es realmente una forma completamente transformadora de hacer este tipo de medición", dijo Glesener. "Incluso en un experimento con un cohete sonoro mirando al Sol durante unos seis minutos, tuvimos una sensibilidad mucho mejor que una nave espacial con imágenes indirectas".
Las mediciones de FOXSI, junto con datos adicionales de rayos X del observatorio solar JAXA y de la NASA Hinode, permiten al equipo decir con certeza que los rayos X duros provenían de una región específica del Sol que no tenía ningún detectableerupciones solares más grandes, dejando nanoflares como el único instigador probable.
"Esta es una prueba de la existencia de este tipo de eventos", dijo Steve Christe, el científico del proyecto FOXSI en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor del estudio. "Básicamente no hay otra forma de hacerlo".estos rayos X se producirán, excepto por plasma a unos 10 millones de grados Celsius [18 millones de grados Fahrenheit]. Esto apunta a que estas pequeñas liberaciones de energía ocurren todo el tiempo, y si existen, deberían estar contribuyendo al calentamiento coronal ".
Todavía hay preguntas por responder, como: ¿Cuánto calor liberan los nanoflares en la corona?
"Esta observación en particular no nos dice exactamente cuánto contribuye al calentamiento coronal", dijo Christe. "Para resolver completamente el problema del calentamiento coronal, tendrían que estar sucediendo en todas partes, incluso fuera de la región observada aquí".
Con la esperanza de construir una imagen más completa de nanoflares y su contribución al calentamiento coronal, Glesener lidera un equipo para lanzar una tercera iteración del instrumento FOXSI en un cohete de sondeo en el verano de 2018. Esta versión de FOXSI utilizará hardware nuevo paraelimine gran parte del ruido de fondo que ve el instrumento, lo que permite mediciones aún más precisas.
También se seleccionó un equipo dirigido por Christe para llevar a cabo un estudio conceptual que desarrolle el instrumento FOXSI para un posible vuelo espacial como parte del programa de Pequeños Exploradores de la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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