Extrañas Perturbaciones en el Sol

C/A de National Aeronautics and Space Administration/ Diario El Peso] El Observatorio de Dinámica Solar, tomará películas tipo IMAX de las explosiones solares, escudriñará por debajo de la superficie solar para ver la dínamo interna del Sol. Los investigadores, esperan que se revelen los misterios de la variabilidad solar.

Desde hace algunos años, una idea poco ortodoxa ha estado ganando adeptos entre los astrónomos. Esta idea se contradice con las viejas enseñanzas y perturba a los observadores atentos, en especial a los climatólogos. Segun, Lika Guhathakurta, de las oficinas centrales de la NASA [Washington DC]: “El sol es una estrella variable”. Pero parece tan constante…

Sin embargo, esta apariencia es sólo una limitación del ojo humano. Modernos telescopios y naves espaciales han penetrado el cegador brillo del Sol y han encontrado un torbellino de agitación impredecible. Las llamaradas solares explotan con la energía de mil millones de bombas atómicas. Nubes de gas magnetizado [eyecciones de masa coronal o CMEs, por su sigla en idioma inglés] lo suficientemente grandes como para tragar planetas se separan de la superficie estelar. Agujeros en la atmósfera del Sol arrojan ráfagas de viento solar que se mueven a millones de kilómetros por hora. Todos estos fenómenos pueden ocurrir en un mismo día.

A lo largo de prolongados períodos (que abarcan desde décadas hasta siglos), la actividad solar aumenta y disminuye con un ritmo complejo que los investigadores aún están tratando de entender. El ciclo más famoso es el de las manchas solares, que duraría 11 años, descripto en muchos textos como un proceso regular y preciso. Sin embargo, parece tener vida propia.

“Ni siquiera es 11 años”, dice Guhathakurtha. “El ciclo varía de 9 a 12 años. Algunos ciclos son intensos, con muchas manchas y llamaradas solares; otros son moderados, con relativamente poca actividad solar. En el siglo XVII, durante el período llamado Mínimo de Maunder, el ciclo pareció detenerse por completo durante aproximadamente 70 años y nadie sabe por qué”.

Sin embargo, no hay necesidad de ir tan atrás en el tiempo para encontrar un ejemplo de la dificultad para predecir el ciclo. En este momento, el Sol está saliendo de un mínimo solar del tipo del que no se ve en más de un siglo y que casi nadie anticipó.

“La profundidad del mínimo solar en 2008-2009 realmente nos tomó por sorpresa”, dice el experto en manchas solares David Hathaway, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, ubicado en Huntsville, Alabama. “Eso remarca cuán lejos estamos aún de predecir la actividad solar”.

Eso es un problema, porque la sociedad humana es cada vez más vulnerable a los incrementos de la actividad solar. La gente moderna depende de una red de sistemas de alta tecnología interconectados para realizar actividades básicas de todos los días. Redes de energía inteligentes, navegación por GPS [Global Positioning System, en idioma inglés, o Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español], viajes aéreos, servicios financieros, comunicaciones de emergencia por radio... todos ellos pueden verse afectados por una intensa actividad solar. Según un estudio llevado a cabo en 2008 por la Academia Nacional de Ciencias (National Academy of Sciences, en idioma inglés), una tormenta solar, de las que se ven una vez en un siglo, podría causar veinte veces más daño económico que el huracán Katrina

Áreas de Estados Unidos que son vulnerables al colapso de los sistemas eléctricos como respuesta a una tormenta geomagnética extrema ¿Qué sucedería si una super tormenta, como la que tuvo lugar en mayo de 1921, ocurriera hoy? En el mapa, se observan los transformadores vulnerables en Estados Unidos. Las áreas de posible colapso del sistema están encerradas con un círculo. . Fuente: Academia Nacional de Ciencias.

“Entender la variabilidad solar es crucial”, dice la científica del espacio Judith Lean, del Laboratorio de Investigación Naval (Naval Research Lab, en idioma inglés), ubicado en Washington DC. “Nuestro modo de vida moderno depende de eso”.

Y aquí entra en escena el Observatorio de Dinámica Solar [Solar Dynamics Observatory, en idioma inglés o SDO para abreviar], cuyo lanzamiento fue programado para el 9 de febrero de 2010, desde el Centro Espacial Kennedy [Kennedy Space Center, en idioma inglés], ubicado en Florida.

El SDO está diseñado para explorar la variabilidad solar de una manera diferente a cualquier otra misión en la historia de la NASA. Observará al Sol más rápido, con mayor profundidad y con mayor detalle que anteriores observatorios, rompiendo las barreras de tiempo y nitidez que han bloqueado durante mucho tiempo el progreso de la física solar.

Guhathakurta cree que el SDO va a revolucionar nuestra visión del Sol. La revolución comienza con la fotografía de alta velocidad. El SDO capturará imágenes del Sol con calidad IMAX, cada 10 segundos, usando un banco de telescopios de múltiples longitudes de onda llamado Generador de Imágenes Atmósfericas (Atmospheric Imaging Assembly, en idioma inglés, ó AIA para abreviar).

A modo de comparación, observatorios anteriores han tomado imágenes cada pocos minutos, en el mejor de los casos, con resoluciones como las que se ven en internet, no en un cine. Los investigadores creen que la rapidez del SDO para tomar fotografías podría tener el mismo efecto transformador en la física solar que la invención de la fotografía de alta velocidad tuvo en muchas ciencias, en el siglo XIX.

El SDO no se detiene en la superficie estelar. El Generador de Imágenes Magnéticas y Heliosísmicas (Helioseismic Magnetic Imager, ó HMI, en idioma inglés) del SDO, puede mirar la dínamo solar en el interior del Sol.
La dínamo solar es una red de profundas corrientes de plasma que generan el enredado y, a veces, explosivo campo magnético del Sol. Regula todas las formas de actividad solar, desde las rapidísimas erupciones de llamaradas solares hasta las ondulaciones del ciclo de manchas solares en escalas de décadas.

Entender cómo funciona la dínamo solar ha sido, durante mucho tiempo, el “santo grial de la física solar”, dice Dean Pesnell, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), ubicado en Greenbelt, Maryland. “El HMI podría finalmente entregárnoslo”.

La dínamo está oculta de nuestra vista por aproximadamente 225.000 kilómetros (140.000 millas) de gas caliente que lo cubre. El SDO penetra el velo usando una técnica familiar para los geólogos: la sismología.

Así como los geólogos examinan el interior de la Tierra usando las ondas generadas en los terremotos, los físicos solares pueden examinar el interior del Sol usando ondas acústicas producidas por la propia turbulencia solar, que hierve. El HMI detecta las ondas, las cuales son transformadas por los investigadores en la Tierra en imágenes bastante nítidas.

“Es bastante parecido al ultrasonido que se le practica a una mujer embarazada…podemos ver al bebé a través de la piel”. Explica Pesnell
Por último [y lo que es de la mayor relevancia para la Tierra], el SDO observará al Sol en longitudes de onda donde el astro es más variable, en el ultravioleta extremo [UVE].

Los fotones en el UVE son los primos de alta energía de los rayos UV [ultravioletas] que causan quemaduras de sol. Afortunadamente, nuestra atmósfera bloquea los rayos solares en el UVE. De otra manera, un día en la playa podría ser fatal.En el espacio, la emisión de rayos solares en el UVE es fácil de detectar y podría decirse que es el indicador más sensible de la actividad del Sol.

“Si los ojos humanos pudieran ver las longitudes de onda en el UVE, nadie dudaría de que el Sol es una estrella variable”, dice Tom Woods, de la Universidad de Colorado, en Boulder.

Durante una llamarada solar, la producción de radiación en el ultravioleta extremo del Sol puede variar por factores de cientos a miles en cuestión de segundos. Los aumentos en la cantidad de fotones en el UVE calientan la atmósfera superior de la Tierra, provocando de este modo que la atmósfera se “infle” y arrastre hacia la Tierra a los satélites ubicados en órbitas bajas.