Imitan la gravedad en el interior del Sol usando ondas de sonido

Un nuevo estudio confirma que ya no será necesario ir al espacio para hacer los experimentos requeridos para "imitar" el comportamiento de la gravedad dentro del Sol: los físicos han eludido la gravedad de la Tierra, que era la mayor limitación, creando una fuerza radial análoga a la gravedad dentro del Sol, usando ondas de sonido. El avance puede ser crucial para nuestra comprensión del clima espacial.

A través de una pequeña esfera de vidrio, sometida a ondas de sonido que permiten desarrollar un campo gravitatorio específico, científicos de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), en Estados Unidos, lograron reproducir el tipo de gravedad que existe en el interior del Sol o cerca de las estrellas y otros planetas. La innovación permitirá estudiar en profundidad el clima espacial, sin necesidad de realizar experimentos fuera de la Tierra.

Superar limitaciones

Cuando se planifican las misiones espaciales, los científicos se encuentran con las limitaciones que impone la gravedad terráquea para modelar las condiciones existentes en las estrellas y otros planetas. Pero las erupciones solares y otros tipos de fenómenos del clima espacial pueden causar graves inconvenientes en los vuelos espaciales, como así también en las telecomunicaciones y en los satélites artificiales que orbitan alrededor de nuestro planeta. Frente a esto, es crucial avanzar en la comprensión de estos eventos para prevenirlos o reducir su impacto negativo.

Sin embargo, la capacidad de los científicos para investigar formas reales de superar los desafíos que impone el clima especial, en concreto aquellos referidos a las emisiones solares, se ha visto fuertemente condicionada porque los experimentos que se llevan a cabo en la Tierra están afectados por la gravedad existente en nuestro planeta. De esta manera, los investigadores deberían efectuar experimentos en el espacio para poder avanzar, algo que lógicamente no es tan sencillo en términos prácticos y económicos.

Experimentos en la Tierra

Ahora, los científicos estadounidenses que desarrollaron el nuevo estudio, publicado recientemente en Physical Review Letters, parecen haber dado un gran paso para superar este problema: reprodujeron efectivamente el tipo de gravedad que existe en el interior del Sol y ambientes similares fuera de la Tierra dentro de una esfera de vidrio, que alcanza solamente los 3 centímetros de diámetro. 

Lograron “imitar” la gravedad solar empleando ondas de sonido para crear un campo gravitacional esférico y producir convección de plasma. Este proceso lleva a que el gas se vaya enfriando a medida que se aproxima a la superficie de un cuerpo, para luego recalentarse y volver a ascender, a medida que se va acercando al núcleo. Según los científicos, esto permite crear una corriente de fluido que, al mismo tiempo, produce una corriente magnética idéntica a la generada dentro del Sol. 

Según explicó en un comunicado el líder de la investigación, el profesor Seth Putterman, “nuestro sistema de sonido generado por microondas produjo una gravedad tan fuerte que la gravedad de la Tierra no fue un factor limitante en los experimentos. Ya no necesitamos ir al espacio para hacer estos experimentos relacionados con el clima espacial”, indicó. 

Una pequeña esfera que reproduce la convección solar

Los investigadores utilizaron microondas para calentar el gas de azufre a 2.760 grados Celsius dentro de la esfera de vidrio. En el interior de la bola, las ondas de sonido actuaron de la misma forma que la gravedad, reduciendo el movimiento del gas caliente o plasma y acercándose a los patrones que se observan en las corrientes de plasma en el Sol y otras estrellas.

Putterman agregó que “el uso de sonido generado por microondas, en un recipiente esférico de plasma caliente, nos permitió obtener un campo de gravedad que es 1.000 veces más fuerte que la gravedad de la Tierra”. Esta capacidad para controlar y manipular el plasma, de manera que refleje la convección solar y planetaria, permitirá a los científicos comprender y predecir cómo el clima solar afecta a los sistemas de comunicaciones de las naves espaciales y a los satélites.