¿Qué es el viento solar?

Por José Ricardo Lewy (ASTRO).

Se trata de un flujo continuo de partículas cargadas, emitidas por el Sol, y liberadas en todas direcciones desde la atmósfera superior del Sol.

El Sol siempre está arrojando estas partículas al espacio y se conocen como viento solar. El gas y las partículas provienen de la atmósfera exterior caliente del Sol, conocida como la corona solar. Entonces, el viento solar podría considerarse como la parte más exterior de la corona, que es expulsada violentamente hacia el espacio interplanetario debido a los procesos energéticos que se dan en las regiones inferiores del Sol.

¿De qué se compone este viento solar? El viento solar está compuesto de átomos de Hidrógeno (95%), Helio (4%), Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Neón, Magnesio, Silicio y Hierro (~1%). Las partículas se encuentran completamente ionizadas, formando un plasma muy poco denso.

El plasma es el llamado cuarto estado de la materia, además de los tres más familiares sólido, líquido y gas. Es un estado parecido al gas, pero compuesto por átomos ionizados, donde los electrones circulan libremente. Si un gas se calienta suficientemente, los electrones se separan de los átomos y se mueven libremente, la materia ya no se comporta como un gas y se le da el nombre de plasma.

¿Cuál es su densidad? En la órbita de la Tierra, el viento solar tiene una densidad que varía entre 10 y 100 iones por centímetro cúbico; esto es una densidad muy baja, miles de millones de veces menos que el aire de nuestra atmósfera terrestre, y mucho menor que la del mejor vacío obtenido en los laboratorios terrestres.

¿Con que rapidez se traslada? Estas partículas alcanzan velocidades que van desde los 350 hasta los 800 kilómetros por segundo.
¿Que tan caliente es? La temperatura del plasma del viento solar alrededor de la Tierra es de 150,000 K.

Alrededor de la Tierra existe una región en la que el campo magnético de esta desvía la mayor parte del viento solar formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. Es la llamada magnetosfera.

Los cinturones de radiación de Van Allen están constituidos por partículas del viento solar atrapadas por el campo magnético de la Tierra y concentradas en regiones a modo de franjas alrededor del planeta.

Los efectos del viento solar sobre el ambiente que rodea a la Tierra son notables. Al entrar en contacto con el campo magnético terrestre, las partículas permanecen atrapadas entre las líneas del propio campo y dan lugar a los cinturones de Van Allen. Por otra parte, cuando chocan con los estratos más exteriores de la atmósfera, generan fenómenos como las auroras boreales y las tempestades magnéticas, que tanto influyen en las comunicaciones de radio.

La existencia del viento solar fue deducida en 1959 por el astrofísico estadounidense Eugene Parker, al observar el comportamiento de las colas de los cometas, y viendo cómo apuntan en dirección contraria al Sol, tanto cuando se aproximan como cuando se alejan de él.

Cuando se dan explosiones sumamente energéticas de viento solar causadas por manchas solares y otros fenómenos atmosféricos del Sol aparecen las llamadas «tormentas solares»», que pueden llegar a poner en peligro a los satélites artificiales, afectando a las comunicaciones de radio y televisión, y a los sistemas electromagnéticos en la Tierra.

Las partículas de viento solar que son atrapadas en el campo magnético terrestre se agrupan en los llamados cinturones de Van Allen y pueden provocar las auroras boreales y las auroras australes cuando chocan con la atmósfera terrestre cerca de los polos geográficos.

El viento solar viaja por todo el Sistema Solar, formando una región alrededor de nuestra estrella y de los planetas, conocida como heliosfera.

Al final de la heliosfera, el viento solar choca con los vientos contrarios del medio interestelar, su empuje ya no es suficiente para repeler el hidrógeno y el helio enrarecido de la galaxia.

Los científicos han sostenido que el primer signo de tal encuentro sería un frente de choque en donde el viento solar se desacelerara de manera abrupta, seguido por la heliopausa, en donde se logrará un balance de presión con el medio interestelar.

La heliopausa es la última frontera del sistema solar, aproximadamente a unas 100 a 130 unidades astronómicas, y es el límite donde el viento solar se desvanece y donde el espacio interestelar comienza.