MADRID, 19 Jul. (EUROPA PRESS) -
Físicos solares han descubierto estructuras de grano fino nunca antes detectadas en la corona externa -la atmósfera de un millón de grados del Sol- en imágenes de la nave espacial STEREO de la NASA.
Han creado imágenes de alta fidelidad que indican que la corona exterior del Sol es más estructurada y dinámica de lo que se pensaba anteriormente.
Los nuevos resultados, obtenidos usando algoritmos avanzados y técnicas de limpieza de datos, también proporcionan un presagio de lo que podría ser visto por Parker Solar Probe de la NASA, que después de su lanzamiento este verano orbitará directamente a través de esa región.
La corona exterior es la fuente del viento solar, la corriente de partículas cargadas que fluyen hacia afuera del Sol en todas las direcciones. Medidos cerca de la Tierra, los campos magnéticos incrustados en el viento solar están entrelazados y son complejos, pero lo que causa esta complejidad sigue sin estar claro.
"En el espacio profundo, el viento solar es turbulento y racheado", dijo en un comunicado Craig DeForest, del Southwest Research Institute, autor principal del estudio, publicado en The Astrophysical Journal. "¿Pero cómo fue eso? ¿Dejó el Sol liso y se volvió turbulento al cruzar el sistema solar, o las ráfagas nos dicen sobre el Sol mismo?"
Responder a esta pregunta requiere observar la corona externa, la fuente del viento solar, con extremo detalle. Si el Sol mismo causa la turbulencia en el viento solar, entonces deberíamos poder ver estructuras complejas desde el comienzo del viaje del viento.
Pero los datos existentes no mostraban una estructura tan fina, al menos hasta ahora. "Las imágenes anteriores de la corona mostraban a la región como una estructura lisa y laminar", dijo Nicki Viall, físico solar en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, y coautor del estudio. "Resulta que esa suavidad aparente solo se debe a las limitaciones en la resolución de nuestra imagen", explica.
Pero los científicos no solo querían imágenes de mayor exposición: querían que tuvieran una resolución más alta. Las opciones fueron limitadas. El instrumento ya estaba en el espacio; a diferencia de Galileo, no podían jugar con el hardware en sí. En su lugar, tomaron un enfoque de software, exprimiendo la información de más alta calidad posible al mejorar la relación señal/ruido del instrumento COR2 de la nave STEREO.
Los coronógrafos de COR2 son como su audición. El instrumento es lo suficientemente sensible como para representar la corona con gran detalle, pero en la práctica sus mediciones están contaminadas por el ruido, desde el entorno espacial e incluso el cableado del instrumento en sí. La innovación clave de DeForest y sus colegas consistió en identificar y separar ese ruido, aumentar la relación señal/ruido y revelar la corona exterior con un detalle sin precedentes.
El primer paso para mejorar la relación señal / ruido ya se había tomado: imágenes de mayor exposición. Las exposiciones más largas permiten que entre más luz en el detector y reducen el nivel de ruido: el equipo estima la reducción de ruido en un factor de 2.4 para cada imagen, y un factor de 10 cuando las combina en un período de 20 minutos.
Pero los pasos restantes correspondieron a algoritmos sofisticados, diseñados y probados para extraer la corona real de las mediciones ruidosas .
Filtraron la luz de las estrellas de fondo (que crean puntos brillantes en la imagen que no son realmente parte de la corona). Corrigieron por pequeñas diferencias (de pocos milisegundos) en cuánto tiempo estuvo abierto el obturador de la cámara. Quitaron el brillo de la línea base de todas las imágenes y lo normalizaron para que las regiones más brillantes no eliminaran las más tenues.
Pero uno de los obstáculos más desafiantes es inherente a la corona: desenfoque de movimiento debido al viento solar. Para superar esta fuente de ruido, DeForest y sus colegas ejecutaron un algoritmo especial para suavizar sus imágenes a tiempo.
El hallazgo más sorprendente no fue una estructura física específica, sino la simple presencia de la estructura física en sí misma.
En comparación con la corona interna dinámica y turbulenta, los científicos consideraron que la corona externa era lisa y homogénea. Pero esa suavidad era solo un artefacto de baja relación señal / ruido: "Cuando eliminamos el mayor ruido posible, nos dimos cuenta de que la corona está estructurada, hasta la resolución óptica del instrumento", dijo DeForest.
