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Señales de una «barrera» que cambia el calentamiento del viento solar
Un equipo que analiza datos de la Parker Solar Probe ha encontrado evidencias observacionales de una barrera a la cascada turbulenta en el viento solar, un resultado que podría cambiar la comprensión del calentamiento y la aceleración del plasma solar. En plasmas muy calientes y diluidos, donde las colisiones entre partículas son raras, la transferencia de energía desde escalas grandes hasta las microscópicas no sigue la ruta viscosa habitual; la nueva teoría sugería que, bajo ciertas condiciones, la cascada energética puede toparse con un obstáculo que altera cómo y dónde se disipa el calor. Los datos de la sonda muestran que la forma del espectro de energía magnética alrededor de las escalas iónicas varía con parámetros del viento solar de un modo consistente con la presencia de esa barrera.
Los análisis permiten identificar valores críticos de los parámetros necesarios para que la barrera se desarrolle: aparece plenamente cuando el beta iónico —la relación entre la presión de los iones y la presión magnética— es inferior a ≈0.5, y se vuelve más evidente cuando la helicidad cruzada normalizada —la diferencia de energía entre paquetes de ondas que viajan en direcciones paralela y antiparalela al campo magnético— supera aproximadamente 0.4. En términos prácticos, cuando la presión magnética domina sobre la iónica y la turbulencia presenta una asimetría en la dirección de las ondas, la cascada turbulenta tiende a chocar con este «freno» a escalas pequeñas.
La importancia de este hallazgo radica en que esas condiciones se observan con frecuencia en el viento solar, especialmente en las regiones cercanas al Sol donde Parker ha tomado mediciones directas. Si la barrera opera tal como indican los datos, sería un mecanismo clave para explicar por qué el viento solar mantiene temperaturas elevadas y cómo se reparte la energía entre iones y electrones, además de influir en la dinámica de aceleración del plasma en la heliosfera.
Quedan preguntas abiertas: entre ellas, la fracción exacta de energía que termina en iones frente a electrones, cómo evoluciona el efecto con la distancia al Sol y de qué manera la barrera interactúa con otros procesos microfísicos del plasma. No obstante, identificar criterios observables —β_i ≲ 0.5 y helicidad cruzada ≳ 0.4— proporciona a los investigadores una herramienta práctica para localizar regiones donde este mecanismo debería estar activo y comparar observaciones con simulaciones y teoría.
Este descubrimiento refuerza la sinergia entre teoría, simulaciones y misiones espaciales: la evidencia espectral obtenida por Parker ofrece la prueba empírica que convierte una predicción teórica en un mecanismo plausible y observable dentro del plasma solar. El hallazgo promete ser tema central en próximos estudios sobre el calentamiento coronal y la física de la heliosfera.