El Sol como nunca antes se había observado: se han obtenido resoluciones espaciales sin precedentes

Los observatorios actuales disponen de una gama amplia de instrumentos para observar cuerpos celestes. Sin embargo, con ninguno de ellos se puede observar el Sol, con la precisión y el detalle que se captan otros muchos objetos. Ahora, la misión Sunrise III ha abierto un camino nuevo para la observación del astro rey, con una tecnología que ha permitido observar el Sol como nunca antes se había hecho, así como obtener resoluciones espaciales y temporales sin precedentes.

Actualmente, los observatorios terrestres cuentan con una amplia gama de instrumentos capaces de estudiar la superficie del Sol en los rangos visible e infrarrojo. El problema radica en que no es posible combinar estas observaciones con las del ultravioleta cercano, que cubre longitudes de onda de 400 a 200 nanómetros, ni mantenerlas durante largos periodos debido a las turbulencias de la atmósfera terrestre.

Cómo se ha observado el Sol con un nivel de detalle sin precedentes

La observación del Sol con un nivel de detalle sin precedentes, y con unas resoluciones espaciales y temporales como nunca antes se habían obtenido, ha sido posible gracias a los instrumentos de la misión Sunrise III.

Esta misión “se ha convertido en el primer observatorio en obtener datos espectropolarimétricos de manera simultánea en el ultravioleta cercano, el visible y el infrarrojo, con resoluciones espaciales y temporales sin precedentes”, explica David Orozco Suárez, científico titular del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSI) e investigador principal del proyecto desde España.

En los próximos meses, el equipo científico analizará los datos recopilados para desentrañar nuevos misterios sobre el funcionamiento de la estrella que hace posible la vida en la Tierra. “Una revisión preliminar de los datos sugiere el carácter revolucionario de esta misión, con un potencial descubridor que marcará un antes y un después en el estudio del Sol”, añade David Orozco.

unrise III momentos antes del vuelo en julio de 2024. A la izquierda, se observa el globo estratosférico que lo transportará a la estratosfera. Sunrise III está sujeto a una grúa especial utilizada para el lanzamiento. Créditos: Mattias Forsberg, SSC, Esrange.

Qué instrumentos han hecho posibles estas imágenes inéditas del Sol

Para ello, la misión estratosférica Sunrise III, cuyo exitoso vuelo tuvo lugar del 10 hasta el 16 de julio, ha contado con tres nuevos instrumentos, de los cuales uno y medio han sido desarrollados por la Red Española de Física Solar Aeroespacial (S3PC, por sus siglas en inglés). Coordinada por el Grupo de Física Solar del IAA-CSIC, la S3PC ha diseñado y construido el espectropolarímetro imaginador visible TuMag (Tunable Magnetograph), un instrumento capaz de medir con alta precisión el campo magnético solar.

Asimismo, en colaboración con el consorcio japonés liderado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) con el Dr. Yukio Katsukawa como investigador principal, ha participado en el desarrollo del espectropolarímetro SCIP (Sunrise Chromospheric Infrared SpectroPolarimeter), un instrumento diseñado para estudiar la cromosfera, una de las capas superiores de la atmósfera solar. La contribución del S3PC a SCIP ha consistido en sus tres cámaras científicas, la electrónica, el software de control y el segmento remoto.

El resto de instituciones que constituyen el consorcio español son el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC); el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); la Universidad Politécnica de Madrid (UPM); y la Universidad de Valencia (UV). “Esta colaboración refleja el alto nivel de la tecnología e investigación española en el ámbito de la física solar”, destaca Jose Carlos del Toro Iniesta, astrónomo del IAA-CSIC.

Qué han permitido entender las imágenes obtenidas en la misión Sunrise III

Tras la relevancia científica de sus dos primeras ediciones, Sunrise III se ha consolidado como una misión única que investiga los procesos clave de la atmósfera solar inferior, como la dinámica de sus campos magnéticos y los flujos de plasma. Estos procesos son esenciales para comprender fenómenos solares que afectan al medio ambiente de la Tierra, como las eyecciones de masa coronal o las tormentas solares. A bordo de un globo estratosférico lanzado desde Suecia y operando a 37 kilómetros de altitud, el telescopio solar de un metro de apertura ha permitido observaciones libres de la distorsión atmosférica terrestre y acceso al rango ultravioleta cercano.

Con seis días y medio de vuelo y un aterrizaje seguro al oeste de Great Bear Lake, en Canadá, Sunrise III combinó las ventajas de los telescopios espaciales y terrestres: un diseño reutilizable que permite mejorar y optimizar su instrumentación para futuras misiones.

Qué avances se han logrado con la misión Sunrise

Imágenes obtenidas, de forma continua en tres diferentes longitudes de onda del espectro solar, durante la activación de una llamarada solar en una región activa del Sol.

Desde su primera edición en 2009, las misiones Sunrise han generado importantes avances en la física solar, con más de 100 publicaciones científicas derivadas de los vuelos. Sunrise III promete continuar con este legado, proporcionando una visión sin precedentes de la estratificación en altura de la atmósfera solar, desde las capas más profundas hasta la cromosfera.

“Las observaciones obtenidas durante los casi siete días de vuelo tienen un valor científico incalculable. Estamos convencidos de que proporcionarán información valiosísima para comprender numerosos fenómenos físicos que aún no entendemos y, además, revelarán otros que desconocemos por completo”, afirma el investigador principal del proyecto coordinado que lidera el S3PC.

Sunrise III es una colaboración entre el centro Max-Planck, de Gotinga (Alemania), institución principal y responsable del telescopio y de SUSI, el tercer instrumento; el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, de Laurel (Maryland, EEUU) responsable de la estructura que aloja el telescopio y sus instrumentos; el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, de Tokio (Japón), institución principal del instrumento SCIP; el Instituto Sonnenphysik, de Friburgo (Alemania), responsable del seguidor por correlación –sistema óptico y de seguimiento diseñado para estabilizar el telescopio–; y la Red Española de Física Solar Aeroespacial (S3PC).