Los físicos describen el campo eléctrico del sol

Los físicos de la Universidad de Iowa han adquirido nuevos conocimientos sobre el campo eléctrico del sol. Los investigadores midieron los electrones que fluyen desde el sol, un componente clave del viento solar, para determinar el límite de energía entre los electrones que escapan de las garras del sol y los que no. Crédito: Laboratorio Jasper Halkas, Universidad de Iowa

A medida que la sonda solar Parker se acerca al Sol, aprendemos cosas nuevas sobre nuestra estrella.


En un nuevo estudio, físicos dirigidos por la Universidad de Iowa anuncian las primeras mediciones definitivas del sol campo eléctricoy cómo el campo eléctrico interactúa con el viento solar, la corriente fluida de partículas cargadas que pueden afectar las actividades en la Tierra, desde los satélites hasta las telecomunicaciones.

Los físicos han calculado la distribución de electrones dentro del campo eléctrico del sol, una hazaña posible gracias al hecho de que la sonda solar Parker despegó a 0,1 unidades astronómicas (AU), o solo 9 millones de millas del sol, más cerca que cualquier nave espacial se acercó. Al distribuir los electrones, los físicos pudieron discernir el tamaño, el ancho y el rango del campo eléctrico del Sol con mayor claridad que antes.

“El punto principal que me gustaría hacer es que no se pueden tomar estas medidas lejos del Sol. Solo se pueden tomar estas medidas cuando se está cerca”, dice Jasper Halkas, profesor asociado en el Departamento de Iowa de Física y Astronomía y estudio del estudio. Autor correspondiente. “Es como tratar de darle sentido a una cascada mirando un río a una milla río abajo. Y las mediciones que tomamos a 0.1 AU, en realidad estamos en la cascada. Y el viento solar todavía se acelera en ese punto. Es realmente un excelente ambiente para estar “.

El campo eléctrico del sol surge de la interacción de protones y electrones generados cuando esto ocurre. átomos de hidrógeno Están despojados del intenso calor generado por la fusión en las profundidades del sol. En este entorno, los electrones, que tienen una masa 1800 veces menor que los protones, explotan hacia afuera, menos constreñidos por la gravedad que su peso más pesado. protón Hermanos. Pero los protones con Carga positiva, se ejerce cierto control y algunos electrones están restringidos por las fuerzas de atracción familiares a las partículas con carga opuesta.

“Los electrones intentan escapar, pero los protones intentan hacerlos retroceder. Y ese es el campo eléctrico”, dice Hallikas, co-investigador del instrumento de Electrones, Alfas y Protones del Viento Solar a bordo de la Sonda Solar Parker de la NASA. La misión comenzó en agosto de 2018. “Si no hubiera un campo eléctrico, todos los electrones se precipitarían y desaparecerían, pero el campo eléctrico los mantiene a todos juntos como un flujo homogéneo.

Ahora, imagine el campo eléctrico del sol como un cuenco masivo y los electrones como bolas de mármol rodando hacia los lados a diferentes velocidades. Algunos electrones, o bolas de mármol en esta metáfora, son lo suficientemente rápidos como para cruzar el borde del cuenco, mientras que otros no aceleran lo suficiente y finalmente se retraen hacia la base del cuenco.

“Medimos a los que han regresado, no a los que no”, dice Halkas. “Existe un límite de energía fundamental entre los que escapan del cuenco y los que no, que se puede medir. Debido a que estamos lo suficientemente cerca del Sol, podemos hacer mediciones precisas de la distribución de electrones antes de que las colisiones ocurran más lejos que distorsionar el límite y oscurecer la firma del campo eléctrico “.

Con estas mediciones, los físicos pueden aprender más sobre el viento solar, el chorro de plasma de un millón de millas por hora del sol que baña la Tierra y otros planetas del sistema solar. Lo que encontraron es que el campo eléctrico del sol ejerce cierta influencia sobre el viento solar, pero menos de lo que se pensaba.

“Ahora podemos poner un número a la cantidad de aceleración proporcionada por el campo eléctrico del sol”, dice Halekas. “Parece ser una pequeña parte del total. No es lo principal lo que da energía solar Viento patearla. Esto luego apunta a otros mecanismos que pueden dar viento solar La mayoría la patea “.

El artículo, “The Sun’s Heading Electron Deficit: A Telling Sign of the Sun’s Electric Potential”, fue publicado en línea el 14 de julio en Revista astrofísica مجلة.


Una nueva investigación ayuda a explicar por qué el viento solar es más cálido de lo esperado


Introducción de
Universidad de Iowa

La frase: Los físicos describen el campo eléctrico del Sol (2021, 14 de julio) Recuperado el 14 de julio de 2021 de https://phys.org/news/2021-07-physicists-sun-electric-field.html

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