Imágenes de Solar Orbiter capturan toda la superficie del Sol con la mayor resolución hasta ahora

 (smithsonianmag.com)
2 puntos por GN⁺ 2024-11-24 | 1 comentarios | Compartir por WhatsApp
  • Se publicaron cuatro nuevas imágenes que muestran de una sola vez y en alta resolución toda la superficie visible del Sol, la fotosfera (photosphere), lo que permite observar con más detalle la estructura de la superficie y la actividad del campo magnético
  • Cada imagen es un mosaico compuesto por 25 fotos de alta resolución tomadas el 22 de marzo de 2023 por Solar Orbiter a una distancia de menos de 46 millones de millas del Sol
  • En el mosaico final, el diámetro del Sol alcanza casi 8.000 píxeles, y capturar las 100 imágenes en total tomó más de 4 horas debido a los ajustes de posición de la nave espacial
  • Para esta observación se usaron dos instrumentos, PHI y EUI, e incluye una imagen en luz visible, un mapa de dirección del campo magnético, un mapa de velocidad y una imagen ultravioleta de la corona
  • El procesamiento de las imágenes de PHI todavía es una tarea nueva y difícil, pero se espera que, si pueden producir imágenes similares más rápido, sea posible publicarlas dos veces al año

Toda la superficie del Sol capturada por Solar Orbiter

  • La ESA publicó nuevas imágenes de observación del Sol completo tomadas por Solar Orbiter
  • Las imágenes publicadas incluyen la vista de mayor resolución hasta ahora de toda la superficie visible del Sol, la fotosfera
  • Cada imagen es un mosaico compuesto por 25 fotos de alta resolución tomadas el 22 de marzo de 2023
  • Solar Orbiter estaba entonces a menos de 46 millones de millas del Sol y tomó un total de 100 imágenes originales
  • Como había que cambiar la posición de la nave espacial para cada foto individual, el proceso de captura tomó más de 4 horas
  • En el mosaico final, el diámetro del Sol llega a casi 8.000 píxeles

Instrumentos de observación y tipos de imágenes

  • Solar Orbiter es una misión conjunta de la ESA y la NASA, operada por la ESA
  • Fue lanzada en febrero de 2020 y publicó sus primeras imágenes en julio de ese mismo año
  • Desde entonces logró capturar las imágenes más cercanas del Sol y las primeras imágenes cercanas de sus regiones polares
  • En estas imágenes publicadas se usaron dos de los seis instrumentos de imagen de Solar Orbiter: PHI y EUI
    • Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI): genera imágenes en luz visible, mapas de dirección del campo magnético y mapas de velocidad y dirección de partes de la superficie
    • Extreme Ultraviolet Imager (EUI): genera imágenes en ultravioleta de la corona, la atmósfera exterior del Sol

Estructura superficial revelada por las imágenes en luz visible

  • La imagen en luz visible de PHI muestra una superficie de plasma caliente en movimiento constante
  • La temperatura de esta capa es de 8.132 a 10.832 grados Fahrenheit y emite la mayor parte de la radiación solar
  • Debajo de la superficie hay una zona convectiva, donde plasma denso se arremolina como el magma del manto terrestre
  • Debido a esta convección, la superficie del Sol se ve granulada, y se cree que el campo magnético solar también es impulsado por el plasma turbulento

Manchas solares, campo magnético y flujos superficiales

  • En la imagen en luz visible y el mapa del campo magnético de PHI aparecen manchas solares de aspecto oscuro
  • En las manchas solares, el campo magnético del Sol es más fuerte; en el mapa del campo magnético, el rojo indica regiones que se mueven hacia afuera y el azul regiones que se mueven hacia adentro
  • Las manchas solares son zonas donde el campo magnético está concentrado y entrelazado, y el plasma se aparta de los flujos convectivos de mezcla térmica del Sol, volviéndose más frío que su entorno
  • Como resultado, el plasma de las manchas solares emite menos luz y se ve oscuro en las imágenes de luz visible
  • El mapa de velocidad de PHI captura el movimiento de parte de la superficie del Sol
    • El azul indica regiones que se mueven hacia Solar Orbiter
    • El rojo indica regiones que se alejan de Solar Orbiter
  • En este mapa se puede ver que el plasma de la superficie solar se mueve en general junto con la rotación del Sol, pero alrededor de las manchas solares parece ser empujado hacia afuera

Imagen ultravioleta de la corona y posibles publicaciones futuras

  • La imagen ultravioleta de EUI muestra la tenue atmósfera exterior del Sol, la corona
  • Desde la Tierra, la corona solo puede verse durante un eclipse solar total
  • En la imagen ultravioleta también aparece actividad alrededor de las manchas solares, con plasma que sale expulsado hacia afuera siguiendo las líneas del campo magnético
  • Algunas líneas del campo magnético conectan manchas solares cercanas entre sí
  • El proceso de crear las imágenes de PHI se considera una tarea nueva y difícil
  • Los expertos de la ESA esperan poder producir imágenes similares más rápido en el futuro, con la posibilidad de publicarlas dos veces al año

Lecturas relacionadas

1 comentarios

 
GN⁺ 2024-11-24
Opiniones en Hacker News

  • Es un enlace a los archivos de imagen originales (9600x9600, unos 10 a 20 MB cada uno)
    Luz visible: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    Magnetograma: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Magneto...
    Mapa de velocidad: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Velocit...
    Ultravioleta: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/EUI_Ultravi...

    • Gracias a las imágenes de alta resolución, mezclé la imagen en luz visible y la imagen ultravioleta en Photoshop, y el resultado está aquí: https://imgur.com/a/vRGav2d
      Arreglé rápido los bordes duros, pero no quise forzar demasiado los píxeles
    • Es un enlace al directorio completo de las imágenes subidas. También incluye versiones de alta resolución de unos 99 MB: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/
    • Los archivos grandes se descargan tan lento incluso con una conexión bastante decente que se siente como bajar imágenes de baja resolución con un módem en 1995. Pura nostalgia
      https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    • Me pregunto por qué el antialiasing del borde del Sol se ve tan tosco en todas estas imágenes. ¿Será por el posprocesamiento?
    • La imagen ultravioleta está tan buena que dan ganas de imprimirla y colgarla en la pared, pero es una lástima que los bordes sean tan ásperos

  • Creo que la imagen de toda la superficie del Sol más impresionante capturada hasta ahora es esta
    https://x.com/AJamesMcCarthy/status/1638648459002806272
    Andrew McCarthy: https://www.instagram.com/cosmic_background/
    Jason Guenzel: https://www.instagram.com/thevastreaches/

    • Si quieres comprar una imagen de 139 megapíxeles para impresión, la venden aquí por 50 dólares: https://cosmicbackground.io/products/fusion-of-helios
      No tengo relación con ellos, pero llevo mucho tiempo pensando seriamente en comprarla. Es una composición del Sol durante el eclipse de 2017 y la heliosfera, y es una de mis imágenes favoritas del Sol
    • https://pbs.twimg.com/media/Fr2elMpaMAAqgZN?format=jpg&name=...
    • Si es una imagen tomada a lo largo de 5 días, creo que habría que decir que muestra algo estático más que dinámico. La forma de expresarlo es bastante confusa, pero la foto es excelente
    • Es hermosa, pero estrictamente hablando se parece más a una imagen muy procesada y modificada digitalmente que a una foto del Sol
    • Twitter solo muestra “something went wrong”, y tres cuadros de diálogo cubren u ocupan más de la mitad de la página

  • La imagen que realmente se puede ampliar está aquí: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_...

    • No sé si es una solución propia, pero está en un estado desastroso. He visto casos en los que usan Leaflet para imágenes de gigapíxeles y, aunque el enfoque es algo peculiar, funciona muy bien
    • Funciona, pero la resolución es más baja de lo esperado y no hay escala
    • Si bajas y haces clic en una imagen del carrusel/galería, te lleva a una página desde la que puedes descargar un JPEG de alta resolución. La imagen ultravioleta pesa unos 100 MB
    • No sé si será por el tráfico del servidor o por limitaciones del navegador, pero hacer zoom y moverse es bastante lento, lo que le quita un poco de impacto

  • La escala y violencia de los procesos que mueven al Sol de verdad marean. Aunque está a 43 millones de km, recibe casi 20 kW por metro cuadrado.
    Edición: quiero decir que la sonda está a esa distancia del Sol.

    • Dato curioso: si la atmósfera del sistema solar se extendiera desde el Sol hasta la Tierra (al menos esa distancia), el sonido del Sol que escucharíamos en la Tierra sería de unos 100 dB.
      Si mal no recuerdo, el Sol convierte alrededor de 4.5 millones de toneladas de masa en energía cada segundo, y aun así hay cuerpos celestes billones de veces más energéticos y violentos. Tengo entendido que la primera detección de LIGO convirtió unas 5 masas solares en energía durante aproximadamente 1 segundo.
    • La escala y masa del Sol son realmente fascinantes. Un fotón generado en el proceso de fusión nuclear tarda unos 500,000 años en salir del núcleo.
      Eso significa que el núcleo es tan denso que el fotón rebota muchísimas veces. También es curioso que la capa externa, la corona, llegue hasta 3,500,000 °F, mucho más caliente que la fotosfera de la superficie, de unos 10,000 °F, mientras que el núcleo debajo está a unos 27,000,000 °F.
    • Es casi raro que una enorme bola de explosiones turbulentas de plasma tenga tan poco impacto en nuestra vida diaria. Luz y calor estables, y de vez en cuando una aurora; eso es todo.
      Ese objeto tiene suficiente energía como para borrar hasta el último rastro de la existencia humana.
    • ¿Apenas 20 kW por metro cuadrado en la superficie del Sol? No entiendo por qué sería tan bajo.
      En la Tierra recibimos alrededor de 1 kW/㎡ de luz solar, y la Tierra está a 149 millones de km del Sol. Haciendo una cuenta rápida, para recibir 1 kW/㎡ en la Tierra, en el Sol tendría que haber unos 45 MW/㎡. Si se divide el área superficial de una esfera de 149 millones de km de radio entre el área superficial del Sol, da alrededor de 45000, así que 1 W del Sol se convierte en 1/45000 W al llegar a la Tierra. ¿Dónde está el error?

  • ¿Alguna vez imaginaron la posibilidad de formas de vida avanzadas que vivan ocultas dentro de una estrella? No sería fácil, pero energía sobra, y probablemente habría poca posibilidad de que formas de vida menos desarrolladas las molestaran.

  • La imagen del Sol en luz visible me resulta un poco desconcertante. ¿Qué será esa forma de # en el centro? Me pregunto si es un fenómeno físico o un artefacto de la foto.

    • Casi seguro parece un artefacto de stitching producido al unir varias imágenes. Aun así, es bastante visible; no sé por qué lo dejaron así.
      Siempre hay debate sobre cuánto posprocesamiento conviene aplicar a las imágenes científicas, y hay gente que prefiere algo más cercano a la captura original aunque no sea perfecta.
    • Es interesante. Parece un artefacto de la foto, quizá las líneas de borde de combinar varias fotos en una sola. De todos modos, siento que podrían haberlo procesado mejor.

  • “Como la nave espacial tuvo que cambiar de posición para cada foto individual, el proceso tardó más de 4 horas. En el mosaico final, el diámetro del Sol es de casi 8000 píxeles”.
    Esto parece más bien una especie de sobremuestreo manual que una combinación de puntos de vista adyacentes. Para una distancia de 48 millones de millas, 4 horas es bastante poco tiempo.
    Edición: si se considera la velocidad orbital, quizá se movió en zigzag perpendicular al plano orbital.

  • ¿No habrá PNG o JPG? Estas fotos del espacio son buenísimas para usar como fondo de pantalla, pero cada vez más las muestran solo dentro de raras galerías dedicadas al zoom en páginas web.

  • Sería un uso divertido proyectar esto en la Las Vegas Sphere.