El Sol está hiperactivo

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"Nos estamos acercando al máximo del ciclo de actividad solar, un fenómeno que ocurre cada 22 años”, declara con entusiasmo Teresa Nieves-Chinchilla, astrofísica madrileña experta en física del Sol de la NASA. El solsticio, que celebramos hoy, aunque que de hecho empezó el pasado miércoles a las 22.51 h, se celebra este año, pues, con nuestra estrella con plena hiperactividad. , más propio de los países nórdicos, el cielo nocturno de Cataluña se iluminó con tonos verdosos y lilosos, dibujando una estampa única. originada por la actividad solar extraordinariamente alta de los últimos meses. Pero, más allá del espectáculo astronómico del que pudimos disfrutar, eventos como éste aportan información esencial sobre el comportamiento del Sol y ayudan a diseñar las futuras misiones tripuladas a la Luna ya Marte.

Los orígenes de las auroras

El origen de las auroras boreales (auroras australes, si tienen lugar en el hemisferio sur) lo encontramos en la misma superficie del Sol. En las capas más externas de nuestra estrella se producen fulguraciones que generan grandes cantidades de partículas cargadas muy energéticas que componen el conocido viento solar, capaz de viajar hasta las proximidades de la Tierra. Allí se encuentra con el campo magnético generado por nuestro planeta, que hace las funciones de escudo y lo protege.

Sin embargo, las regiones polares se comportan como puertas de entrada y dejan que las partículas penetren hacia las capas altas de la atmósfera. Es entonces cuando el viento solar interacciona con los átomos y moléculas de la atmósfera, dando como resultado la emisión de las luces de diferentes colores que componen las auroras boreales. El tipo de elemento de la atmósfera con el que interaccionan determina su color: el nitrógeno genera luces violadas; el oxígeno, tonos verdosos, y el hidrógeno, tonos rojizos.

Situación de excepcionalidad

La presencia de auroras boreales en latitudes tan bajas como las de Cataluña o aún más meridionales es algo inusual que responde a una actividad particularmente intensa del Sol. Debemos remontarnos al año 2003 para encontrar una actividad similar. Durante el máximo del ciclo solar, cuyo pico llegará pronto y que determinaremos una vez que la actividad comience a disminuir, se producen grandes erupciones en las capas externas de la superficie de la estrella y se eyectan enormes cantidades de masa coronal en el espacio. De esta forma, el viento solar se intensifica, así como los efectos que produce en la Tierra.

Gracias a los instrumentos de que disponemos, tanto en la órbita terrestre como en la órbita solar, se puede analizar en detalle la gran cantidad de fenómenos que tienen lugar durante esta fase. "Durante cada máximo y cada mínimo de actividad se ponen a prueba modelos desarrollados por los astrofísicos que intentan reproducir el comportamiento del Sol", comenta Chinchilla.

Por ejemplo, se ha podido observar que durante este último período, ha habido un incremento en el número de manchas solares, regiones de la superficie del Sol con una gran actividad, y que en las imágenes aparecen como áreas más oscuras debido a una reducción drástica de su temperatura. “Cada ciclo es una oportunidad para comprobar lo que hemos avanzado en la comprensión de nuestra estrella. Por eso es tan emocionante”, explica Chinchilla.

Consecuencias en la Tierra

Las tormentas solares pueden repercutir en los sistemas terrestres de comunicaciones. Una de las consecuencias negativas que ha tenido la reciente actividad ha sido la disrupción parcial y de forma puntual del suministro eléctrico, las comunicaciones por satélite, el transporte aéreo o el GPS. Por suerte, gracias a los mecanismos de protección contra tormentas solares de que disponemos, la mayoría de estas alteraciones han pasado desapercibidas para la mayoría de la población.

De hecho, la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y otras agencias espaciales están monitorizando y estudiando continuamente el Sol para hacer predicciones sobre su actividad, para poder alertar de aumentos en la intensidad y proteger los sistemas terrestres más sensibles. “Hace tiempo que las agencias como la NASA pusieron en marcha sistemas de protección en los que habían estado trabajando durante años. Ha sido gracias al trabajo que las tormentas solares no han producido efectos adversos significativos. Si nada ha pasado es porque estamos bien preparados”, comenta Chinchilla.

Tan cerca y tan desconocido

Más allá de las auroras y posibles disrupciones en la vida terrestre, una actividad solar intensa nos ayuda a entender mejor el comportamiento interno de nuestra estrella. Gracias a satélites como el Solar Orbiter, lanzado en 2020, y que forma parte de una colaboración entre la ESA y la NASA, podemos estudiar el origen del viento solar y el funcionamiento de la heliosfera, la capa de la atmósfera más externa del Sol, donde se encuentran los planetas del sistema solar.

“Hasta ahora, siempre hemos visto el Sol de cara. Nunca hemos podido observar los polos. La del Solar Orbiter será la primera misión en hacerlo”, comenta la astrofísica de la NASA que también es la responsable científica del proyecto. Observar los polos del Sol es fundamental para entender la dinámica del plasma que lo compone y para conocer el origen exacto de las manchas solares.

Por otra parte, la sonda Parker, de la NASA, lanzada en el año 2018, tiene como objetivo acercarse a nuestra estrella como nunca ninguna otra sonda lo ha hecho antes y esto podría ocurrir a finales de este año. "Desde los años ochenta sabemos que para comprender el Sol necesitamos ir, y la sonda Parker llegará casi hasta su superficie", explica Chinchilla.

Aunque puedan ser muy parecidos, Solar Orbiter y Parker son dos misiones que se complementan. Por las condiciones tan hostiles que presentan las proximidades del Sol, la instrumentación de la sonda Parker es muy limitada. La Solar Orbiter, en cambio, no se acercará tanto, pero dispone de un abanico mucho más amplio de instrumentación. Así pues, estas dos misiones representan a nuestro Prometeo particular, encargado de acercarnos el Sol aún un poco más.

La carrera espacial, en alerta

Debido a la gran cantidad de radiación que transporta, el viento solar también representa un reto para las futuras misiones tripuladas, y de hecho ya se ha visto que la última tormenta solar en Marte ha afectado a los robots, que ahora cogen muestras. Con una clara perspectiva de exploración espacial, la NASA y otras agencias están observando el Sol continua y validando modelos en tiempo real. ”En la oficina que lidero, nos estamos preparando intensamente para entender la variabilidad de la actividad solar para poder enviar personas al espacio de forma segura –declara Nieves Chinchilla–. Pronto enviaremos misiones tripuladas a la Luna y después vendrá Marte. ¡Me lo estoy pasando muy bien!”.

Respecto a las cuestiones sobre el Sol que más le quitan el sueño, Nieves Chinchilla comenta que, “lo que más curiosidad me despierta es la frontera de la heliosfera con el medio interestelar. Conocer la burbuja donde vivimos dentro de la Vía Láctea y cómo ésta interacciona con el resto del espacio es una de las mayores incógnitas”.

Saber más detalles sobre el funcionamiento de nuestra estrella también nos proporcionará información clave para comprender cuál es el lugar que los humanos ocupamos en el cosmos. “Ya no vivimos en la Tierra. La forma de trabajar, de interactuar, todo pasa actualmente por el espacio. Y esto nos cambiará la perspectiva que tenemos como especie dentro del Universo. Lo que buscamos no es más que contestar a preguntas como «¿quiénes somos?», o «¿por qué estamos aquí?». ¡Es apasionante!”, concluye Chinchilla.