Solar Orbiter obtiene las primeras vistas mundiales de los polos del Sol
Gracias a su nueva órbita inclinada alrededor del Sol, la sonda Solar Orbiter , dirigida por la Agencia Espacial Europea, es la primera en obtener imágenes de los polos solares desde fuera del plano eclíptico. El ángulo de visión único de Solar Orbiter cambiará nuestra comprensión del campo magnético solar, el ciclo solar y el funcionamiento de la meteorología espacial.
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| Desde la Tierra, siempre miramos hacia el ecuador solar. Este año, la misión Solar Orbiter, liderada por la ESA, rompió con este punto de vista estándar al inclinar su órbita 17°, fuera del plano eclíptico donde se encuentran los planetas y las demás naves espaciales que observan el Sol. Ahora, por primera vez, podemos ver claramente los polos inexplorados del Sol. Esta imagen muestra la vista del polo sur solar de Solar Orbiter el 23 de marzo de 2025. Fue tomada por el instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) de la nave, que captura la luz ultravioleta emitida por el gas a millones de grados en la atmósfera exterior del Sol (la corona). Solar Orbiter es una misión espacial de colaboración internacional entre la ESA y la NASA. El instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) está liderado por el Observatorio Real de Bélgica (ROB). Descripción de la imagen: Fotografía de la mitad inferior del Sol, con una región cuadrada resaltada alrededor del polo sur solar. Tomada con luz ultravioleta, la imagen muestra el gas caliente en la atmósfera exterior del Sol, la corona, brillando de color amarillo a medida que se extiende hacia afuera en hilos y bucles desde el Sol. CRÉDITO: ESA y NASA/Solar Orbiter/Equipo EUI, D. Berghmans (ROB) |
Cualquier imagen que hayas visto del Sol se tomó desde el ecuador solar. Esto se debe a que la Tierra, los demás planetas y todas las demás naves espaciales operativas orbitan el Sol dentro de un disco plano llamado plano eclíptico. Al inclinar su órbita con respecto a este plano, Solar Orbiter revela el Sol desde un ángulo completamente nuevo.
El video de arriba compara la vista de Solar Orbiter (en amarillo) con la vista desde la Tierra (gris), el 23 de marzo de 2025. En ese momento, Solar Orbiter observaba el Sol desde un ángulo de 17° por debajo del ecuador solar, suficiente para ver directamente su polo sur. En los próximos años, la nave inclinará aún más su órbita , por lo que las mejores vistas aún están por llegar.
«Hoy revelamos las primeras imágenes jamás obtenidas del polo solar», afirma la profesora Carole Mundell, directora científica de la ESA. «El Sol es nuestra estrella más cercana, fuente de vida y un potencial disruptor de los sistemas energéticos espaciales y terrestres modernos, por lo que es fundamental que comprendamos su funcionamiento y aprendamos a predecir su comportamiento. Estas nuevas imágenes únicas de nuestra misión Solar Orbiter marcan el comienzo de una nueva era en la ciencia solar».
Todas las miradas puestas en el polo sur del Sol
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| Este collage muestra la vista del polo sur del Sol tomada por Solar Orbiter los días 16 y 17 de marzo de 2025, desde un ángulo de visión de unos 15° por debajo del ecuador solar. Esta fue la primera campaña de observación de alto ángulo de la misión, pocos días antes de alcanzar su ángulo de visión máximo actual de 17°. Hasta ahora, las naves espaciales (y los telescopios terrestres) nunca han podido ver claramente los polos del Sol, porque ninguna se ha alejado más allá de 7° del ecuador solar. (La misión Ulysses de la ESA/NASA (1990-2009) sobrevoló los polos del Sol, pero no llevaba ningún instrumento de imagen). Estos datos fueron registrados por tres de los instrumentos científicos de Solar Orbiter: el Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI), el Extreme Ultraviolet Imager (EUI) y el Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE). Cada instrumento observa el Sol de forma diferente. PHI captura la luz visible emitida por partículas de hierro (longitud de onda de 617,3 nanómetros, arriba a la izquierda), revelando la superficie del Sol (fotosfera). PHI también mapea el campo magnético superficial del Sol a lo largo de la línea de visión de la nave espacial (arriba al centro). En este mapa, el azul indica un campo magnético positivo, apuntando hacia la nave espacial, y el rojo indica un campo magnético negativo. EUI obtiene imágenes del Sol en luz ultravioleta (longitud de onda de 17,4 nanómetros, arriba a la derecha), revelando el gas cargado a un millón de grados en la atmósfera exterior del Sol, la corona. Esta luz de alta energía es emitida por partículas de hierro cargadas. El instrumento SPICE (varias longitudes de onda, fila inferior) captura la luz proveniente de diferentes capas sobre la superficie del Sol, desde la cromosfera justo encima de la superficie del Sol hasta la corona solar. Cada imagen capturada por SPICE muestra diferentes temperaturas de gas cargado, a 10 000 °C, 32 000 °C, 320 000 °C, 630 000 °C y 1 000 000 °C. Al comparar y analizar las observaciones complementarias realizadas por estos tres instrumentos de imagen, podemos aprender sobre cómo se mueve el material en las capas externas del Sol. Esto puede revelar patrones inesperados, como vórtices polares (gas en remolino) similares a los que se ven alrededor de los polos de Venus y Saturno. Estas nuevas observaciones pioneras también son clave para comprender el campo magnético del Sol y por qué cambia aproximadamente cada 11 años, coincidiendo con un pico en la actividad solar. Los modelos actuales y las predicciones del ciclo solar de 11 años no son capaces de predecir exactamente cuándo y con qué potencia el Sol alcanzará su estado más activo. Solar Orbiter es una misión espacial de colaboración internacional entre la ESA y la NASA. El instrumento Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) de Solar Orbiter está dirigido por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), Alemania. El instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) está dirigido por el Real Observatorio de Bélgica (ROB). El instrumento Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) es un instrumento de instalaciones liderado por Europa, dirigido por el Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) en París, Francia. Descripción de la imagen: Esta imagen compuesta de la misión Solar Orbiter, liderada por la ESA, muestra el Sol observado en ocho longitudes de onda diferentes, cada una revelando distintas capas y temperaturas de la atmósfera solar. La fila superior presenta la fotosfera solar en luz visible, un mapa del campo magnético y la corona en ultravioleta extremo. La fila inferior abarca observaciones ultravioleta desde 10 000 °C hasta más de 1,2 millones de °C, destacando las emisiones de hidrógeno, carbono, oxígeno, neón y magnesio. Estas vistas de múltiples longitudes de onda ayudan a los científicos a comprender la compleja estructura del Sol y su comportamiento dinámico en sus capas externas. CRÉDITO: ESA y NASA/Solar Orbiter/PHI, EUI y equipos SPICE |
Las imágenes que se muestran arriba fueron tomadas por tres instrumentos científicos de Solar Orbiter : el Generador de Imágenes Polarimétrico y Heliosísmico (PHI), el Generador de Imágenes Ultravioleta Extremo (EUI) y el instrumento de Imágenes Espectrales del Entorno Coronal (SPICE). Haga clic en la imagen para ampliarla y ver las versiones en video de los datos.
"No sabíamos exactamente qué esperar de estas primeras observaciones: los polos del Sol son literalmente terra incognita ", dice el profesor Sami Solanki, quien dirige el equipo del instrumento PHI del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania.
Cada instrumento observa el Sol de forma diferente. PHI captura imágenes del Sol en luz visible (arriba a la izquierda) y cartografia su campo magnético superficial (arriba al centro). EUI captura imágenes del Sol en luz ultravioleta (arriba a la derecha), revelando el gas cargado a millones de grados en la atmósfera exterior del Sol, la corona. El instrumento SPICE (fila inferior) capta la luz proveniente de gas cargado a diferentes temperaturas sobre la superficie solar, revelando así las diferentes capas de la atmósfera solar.
Al comparar y analizar las observaciones complementarias realizadas por estos tres instrumentos de imagen, podemos aprender sobre cómo se mueve el material en las capas externas del Sol. Esto puede revelar patrones inesperados, como vórtices polares (gas en remolino) similares a los que se observan alrededor de los polos de Venus y Saturno .
Estas innovadoras observaciones también son clave para comprender el campo magnético del Sol y por qué cambia aproximadamente cada 11 años, coincidiendo con un pico de actividad solar. Los modelos y predicciones actuales del ciclo solar de 11 años no logran predecir con exactitud cuándo y con qué intensidad el Sol alcanzará su estado más activo.
Magnetismo desordenado en el máximo solar
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| Desde 2025, Solar Orbiter es la primera sonda espacial de observación solar que ha logrado observar con claridad los polos solares. Descubrió que, en el polo sur, el campo magnético solar es actualmente un caos. Esta imagen muestra un mapa del campo magnético del instrumento Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) de Solar Orbiter, centrado en el polo sur solar. El azul indica un campo magnético positivo, apuntando hacia la sonda, y el rojo indica un campo magnético negativo. Se observan zonas azules y rojas nítidas hasta el polo sur solar, lo que indica la presencia de diferentes polaridades magnéticas (norte y sur). Esto ocurre solo durante un breve periodo de cada ciclo solar, en el máximo solar, cuando el campo magnético solar invierte su actividad. Tras la inversión del campo, una única polaridad magnética debería acumularse lentamente y ocupar los polos solares. Solar Orbiter observará el Sol durante su fase de calma. Dentro de 5 o 6 años, el Sol alcanzará su próximo mínimo solar, durante el cual su campo magnético se encuentra en su punto más ordenado y el Sol presenta los niveles más bajos de actividad. Solar Orbiter es una misión espacial de colaboración internacional entre la ESA y la NASA. El instrumento Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) de Solar Orbiter está dirigido por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), Alemania. Descripción de la imagen: Esta imagen muestra un mapa magnético del polo sur del Sol, lleno de pequeños puntos rojos y azules dispersos sobre un fondo amarillo pálido. Los colores rojo y azul representan polaridades magnéticas opuestas en el Sol. Un conjunto de líneas, que indican la longitud solar, irradia hacia afuera desde el polo sur del Sol cerca del centro de la imagen, como los radios de una rueda, dividiendo el círculo en secciones. CRÉDITO: ESA y NASA/Solar Orbiter/PHI Team, J. Hirzberger (MPS) |
Esto ocurre solo por un corto periodo de tiempo durante cada ciclo solar, en el máximo solar, cuando el campo magnético del Sol se invierte y alcanza su máxima actividad . Tras la inversión del campo, debería formarse lentamente una única polaridad que tomará el control en los polos solares. Dentro de 5 o 6 años, el Sol alcanzará su próximo mínimo solar, durante el cual su campo magnético alcanzará su máximo orden y mostrará sus niveles más bajos de actividad.
“Aún no se comprende del todo cómo se produce exactamente esta acumulación, por lo que Solar Orbiter ha llegado a latitudes altas en el momento justo para seguir todo el proceso desde su perspectiva única y ventajosa”, señala Sami.
La visión de PHI del campo magnético completo del Sol contextualiza estas mediciones. Cuanto más oscuro sea el color (rojo/azul), más intenso será el campo magnético a lo largo de la línea de visión entre Solar Orbiter y el Sol.
Los campos magnéticos más fuertes se encuentran en dos bandas a cada lado del ecuador del Sol. Las regiones de color rojo oscuro y azul oscuro resaltan las regiones activas, donde el campo magnético se concentra en las manchas solares en la superficie del Sol ( fotosfera ).
Mientras tanto, los polos sur y norte del Sol están salpicados de manchas rojas y azules. Esto demuestra que, a pequeña escala, el campo magnético del Sol tiene una estructura compleja y en constante cambio.
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| Este video muestra un mapa magnético de la superficie del Sol, grabado por la misión Solar Orbiter liderada por la ESA entre el 11 de febrero y el 29 de abril de 2025. Gracias a su nueva y única órbita inclinada, la nave espacial obtuvo sus primeras vistas claras de los polos sur y norte del Sol en este período. Cuanto más oscuro sea el color (rojo/azul), más fuerte es el campo magnético a lo largo de la línea de visión desde Solar Orbiter hasta el Sol. Estos mapas fueron grabados por el instrumento Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) de la misión. Los campos magnéticos más fuertes se encuentran en dos bandas a cada lado del ecuador solar. Las regiones rojo oscuro y azul oscuro resaltan las regiones activas, donde el campo magnético se concentra en las manchas solares en la superficie del Sol. Mientras tanto, los polos sur y norte del Sol están salpicados de manchas rojas y azules. Esto demuestra que a pequeña escala, el campo magnético del Sol tiene una estructura compleja y en constante cambio. Normalmente, se esperaría ver una sola polaridad magnética (norte/sur) dominante en cada polo. El hecho de que ambas polaridades sean visibles hasta los polos se debe a que el Sol se encuentra en el "máximo solar", la fase del ciclo solar en la que el campo magnético solar cambia. En los próximos años, Solar Orbiter será testigo de cómo el campo magnético del Sol se calma a un estado más ordenado. Solar Orbiter es una misión espacial de colaboración internacional entre la ESA y la NASA. El instrumento Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) de Solar Orbiter está dirigido por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), Alemania. Descripción del video: Este mapa magnético, capturado por el instrumento PHI de Solar Orbiter, muestra la superficie del Sol como una esfera amarilla superpuesta con una cuadrícula gris de líneas de latitud y longitud. Manchas de rojo y azul están dispersas por la superficie, representando regiones de polaridad magnética opuesta: azul para positivo (hacia la nave espacial) y rojo para negativo (lejos de la nave espacial). Estas áreas coloreadas varían en tamaño e intensidad, formando un patrón moteado que resalta el complejo paisaje magnético del Sol. La imagen incluye una marca de tiempo y señala la distancia de la nave espacial al Sol (0,763 unidades astronómicas), ofreciendo una instantánea de la actividad magnética solar. CRÉDITO: ESA y NASA/Solar Orbiter/PHI Team, J. Hirzberger (MPS) |
SPICE mide el movimiento por primera vez
Otra primicia interesante para Solar Orbiter proviene del instrumento SPICE. Al ser un espectrógrafo de imágenes, SPICE mide la luz (líneas espectrales) emitida por elementos químicos específicos, entre ellos el hidrógeno, el carbono, el oxígeno, el neón y el magnesio, a temperaturas conocidas. Durante los últimos cinco años, SPICE ha utilizado esta información para revelar lo que ocurre en las diferentes capas sobre la superficie del Sol.
Ahora, por primera vez, el equipo SPICE también ha logrado utilizar el seguimiento preciso de líneas espectrales para medir la velocidad de movimiento de las acumulaciones de material solar. Esto se conoce como «medición Doppler», llamada así por el mismo efecto que hace que las sirenas de las ambulancias cambien de tono al pasar.
El mapa de velocidad resultante revela cómo se mueve el material solar dentro de una capa específica del Sol. A continuación, puede comparar directamente la ubicación y el movimiento de las partículas (iones de carbono) en una capa delgada llamada " región de transición ", donde la temperatura del Sol aumenta rápidamente de 10 000 °C a cientos de miles de grados.
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| El instrumento SPICE (Imagen Espectral del Entorno Coronal), a bordo de la sonda Solar Orbiter, liderada por la ESA, obtuvo su primera visión precisa del polo sur solar en marzo de 2025. Aquí comparamos dos imágenes de SPICE del polo sur solar, ambas basadas en mediciones de la luz emitida por partículas cargadas (iones) de carbono a una temperatura de 32 000 °C. Estos iones se encuentran en la región de transición, una fina capa alrededor del Sol donde la temperatura aumenta rápidamente desde unos 10 000 °C hasta cientos de miles de grados. La imagen de arriba muestra un mapa de intensidad que revela la ubicación de los grupos de iones de carbono. La imagen superior muestra un mapa de velocidad, donde el azul y el rojo indican la velocidad a la que los iones de carbono se acercan y se alejan de la sonda Solar Orbiter, respectivamente. Las manchas más oscuras en azul y rojo se relacionan con el plasma que fluye más rápido debido a pequeñas columnas o chorros. Los datos que se muestran aquí se registraron entre el 22 y el 23 de marzo de 2025, cuando Solar Orbiter se encontraba de frente al Sol desde un ángulo de 17° por debajo del ecuador solar. Cada imagen se compone de tres observaciones que posteriormente se combinaron. Solar Orbiter es una misión espacial fruto de la colaboración internacional entre la ESA y la NASA. El instrumento SPICE (Imagen Espectral del Entorno Coronal) es un instrumento de la instalación liderado por Europa, dirigido por el Instituto de Astrofísica Espacial (IAS) en París, Francia. Descripción de la imagen: Comparación de dos imágenes del polo sur del Sol, captadas por el instrumento SPICE de Solar Orbiter. La imagen de la izquierda es un mapa de intensidad del polo sur del Sol, que destaca la ubicación de los grupos de iones de carbono sobre la superficie solar. Un arco brillante y resplandeciente se curva a lo largo de la parte inferior de la imagen. Por encima del arco, la imagen está salpicada de pequeñas manchas y rayas brillantes de color amarillo pastel, sobre un fondo amarillo dorado más oscuro, que representan áreas de densidad variable. La imagen de la derecha es un mapa de velocidad del polo sur del Sol. El mapa está relleno de colores rojo y azul, que representan el movimiento. Las áreas rojas muestran los iones de carbono que se alejan del observador, mientras que las azules muestran dónde se acercan. El fondo es negro, lo que resalta claramente las regiones coloreadas. Líneas curvas y una cuadrícula tenue superponen ambas imágenes, indicando las líneas de latitud y longitud solares. CRÉDITO: ESA y NASA/Solar Orbiter/Equipo SPICE, M. Janvier (ESA) y J. Plowman (SwRI) |
La imagen de la izquierda muestra un mapa de intensidad que revela la ubicación de los cúmulos de iones de carbono. La imagen de la derecha muestra un mapa de velocidad, donde el azul y el rojo indican la velocidad a la que los iones de carbono se acercan y se alejan de la nave espacial Solar Orbiter, respectivamente. Las manchas azules y rojas más oscuras se relacionan con el material que fluye más rápido debido a pequeñas columnas o chorros.
Fundamentalmente, las mediciones Doppler pueden revelar cómo las partículas son expulsadas desde el Sol en forma de viento solar . Descubrir cómo el Sol produce viento solar es uno de los objetivos científicos clave de Solar Orbiter .
Las mediciones Doppler del viento solar proveniente del Sol, realizadas por misiones espaciales actuales y anteriores, se han visto obstaculizadas por la visión rasante de los polos solares. Las mediciones desde latitudes altas, ahora posibles con Solar Orbiter, supondrán una revolución en la física solar, afirma el líder del equipo SPICE, Frédéric Auchère, de la Universidad de París-Saclay (Francia).
Lo mejor está por venir
Estas son solo las primeras observaciones realizadas por Solar Orbiter desde su nueva órbita inclinada, y gran parte de este primer conjunto de datos aún está pendiente de análisis. Se espera que el conjunto completo de datos del primer vuelo completo de polo a polo de Solar Orbiter cerca del Sol llegue a la Tierra en octubre de 2025. Los diez instrumentos científicos de Solar Orbiter recopilarán datos sin precedentes en los próximos años.
“Este es solo el primer paso en la 'escalera al cielo' de Solar Orbiter: en los próximos años, la nave espacial ascenderá más allá del plano eclíptico para obtener vistas cada vez mejores de las regiones polares del Sol. Estos datos transformarán nuestra comprensión del campo magnético del Sol, el viento solar y la actividad solar”, señala Daniel Müller, científico del proyecto Solar Orbiter de la ESA.
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Notas para los editores
Solar Orbiter es el laboratorio científico más complejo que se haya creado jamás para estudiar nuestra estrella dadora de vida; ha tomado imágenes del Sol desde una distancia más cercana que cualquier otra nave espacial y ha sido el primero en observar sus regiones polares.
En febrero de 2025 , Solar Orbiter inició oficialmente la parte de "alta latitud" de su viaje alrededor del Sol inclinando su órbita a un ángulo de 17° con respecto al ecuador solar. En contraste, los planetas y todas las demás naves espaciales que observan el Sol orbitan en el plano de la eclíptica, inclinado como máximo 7° con respecto al ecuador solar.
La única excepción a esto es la misión Ulysses de la ESA/NASA (1990-2009), que sobrevoló los polos solares , pero no llevaba instrumentos de imagen. Las observaciones de Solar Orbiter complementarán las de Ulysses, observando los polos por primera vez con telescopios, además de un conjunto completo de sensores in situ, mientras vuela mucho más cerca del Sol. Además, Solar Orbiter monitorizará los cambios en los polos a lo largo del ciclo solar.
Solar Orbiter continuará orbitando el Sol con este ángulo de inclinación hasta el 24 de diciembre de 2026, cuando su próximo vuelo cerca de Venus inclinará su órbita a 24°. A partir del 10 de junio de 2029, la nave orbitará el Sol con un ángulo de 33°. (Resumen del viaje de Solar Orbiter alrededor del Sol).
Solar Orbiter es una misión espacial de colaboración internacional entre la ESA y la NASA, operada por la ESA. El instrumento Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) de Solar Orbiter está dirigido por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), Alemania. El instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) está dirigido por el Real Observatorio de Bélgica (ROB). El instrumento Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) es un instrumento de infraestructuras de gestión europea, dirigido por el Instituto de Astrofísica Espacial (IAS) de París, Francia.
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Publicado en ESA el 11 de junio del 2025, enlace publicación.
