La espectacular imagen de la mayor erupción solar jamás observada

Una imagen de una colosal eyección de material solar fue divulgada esta semana por la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) y fue captada el 15 de febrero por uno de los instrumentos de la nave espacial Solar Orbiter, una misión conjunta de la ESA y la NASA.

Al ver la imagen de arriba, el científico español José Carlos del Toro Iniesta se quedó atónito. “Soy un experto en física solar, pero ante todo soy un ser humano y lo primero que siento es lo que siente cualquier ser humano, la estupefacción ante la belleza. Si algo nos distingue a los seres humanos es que sabemos distinguir, aprehender y comunicar la belleza. Es lo que da sentido a nuestra vida”.

La imagen capta lo que se conoce como una erupción de protuberancia solar, según explicó a BBC Mundo Del Toro Iniesta, uno de los investigadores principales de la misión Solar Orbiter y profesor del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) en el Instituto de Astrofísica de Andalucía.

“Las protuberancias solares, no siempre, pero en muchas ocasiones, erupcionan y expulsan material solar al medio interplanetario y eventualmente ese material llega a la Tierra”, precisó. Y agregó: “Son zonas del Sol en que el material es más denso y más frío que los alrededores, pero que se mantiene suspendido por encima de la superficie por acción del campo magnético”.

El científico señaló que cuando por alguna perturbación el campo magnético se reconfigura, cuando su topología cambia, la energía que estaba almacenada en el campo magnético se transforma en energía cinética, de movimiento del gas, que sale expulsado”.

La imagen captada por Solar Orbiter “es absolutamente espectacular porque se ve material solar que está saliendo literalmente del Sol a distancias de varios radios solares manteniendo la continuidad. En ese sentido es la mayor erupción solar jamás observada”.

Se trata además de una imagen inusual porque se observa el disco completo del Sol. “Normalmente los físicos solares tendemos a observar con detalle trocitos del sol, no el Sol entero”, afirmó el experto.

Los riesgos de las tormentas solares

En el caso de esta imagen de la ESA, la eyección de material solar no estaba dirigida a la Tierra. De hecho, se alejaba de nosotros. Pero ¿qué sucede cuando esas partículas llegan a la Tierra?

“Ese material se desgaja del Sol, viaja por el medio interplanetario y llega a la Tierra, produciendo las famosas tormentas solares. Habría que llamarlas tormentas geomagnéticas porque es en la Tierra donde se está produciendo la tormenta, aunque su origen sea solar”, señaló Del Toro Iniesta.

“Básicamente las partículas solares salen eyectadas con gran energía, a velocidades muy altas, a veces velocidades casi relativistas, de un tercio, un cuarto de la velocidad de la luz, un disparate. Esa energía cinética del material, cuando llega a la Tierra encuentra nuestro escudo protector, que es el campo magnético terrestre”.

“Las partículas son básicamente protones, átomos de hidrógeno a los que se le ha arrancado el electrón. Como están cargadas eléctricamente, al llegar al campo geomagnético, éste las obliga a moverse a lo largo de las líneas de campo”.

Puesto que el campo geomagnético nace en el Polo Norte y se cierra en el Polo Sur, lo que hacen las partículas al llegar al campo geomagnético es viajar hacia los polos. “Al entrar ya más cerca del planeta por los polos lo primero que se forman son las auroras, que estamos acostumbrados a ver y es el efecto más bello de esas tormentas solares. Pero no es el único”.

Del Toro Iniesta explicó que cuando las partículas son especialmente energéticas, entonces el choque es más pronunciado y las partículas pueden incluso vencer el escudo geomagnético y llegar hacia zonas de la atmósfera más cercanas a la Tierra, típicamente la ionosfera, alterando su química.

“Nosotros ahora en esta conversación por Zoom estamos utilizando la ionosfera porque nos estamos comunicando por satélite”, explicó el científico español. Y agregó: “Los satélites, las radiocomunicaciones utilizan la ionosfera como espejo, entonces, claro, si tú alteras la ionosfera, alteras las comunicaciones”.

Estas alteraciones pueden afectar los sistemas GPS, que se usan en los automóviles para desplazarse de un punto a otro. Si hay cambios en la órbita del satélite “perdemos precisión, algo que en nuestro caso puede ser poco preocupante. Pero si quien se está ayudando de los satélites es un barco con miles de toneladas de crudo y mucho dinero de por en medio, o un avión de pasajeros transoceánico que son los más vulnerables a esos bombardeos de partículas porque van por los polos , entonces esto podría poner en peligro la vida de los pasajeros”.

“De hecho, la Estación Espacial Internacional tiene una habitación del pánico, una cámara acorazada con un gran grosor de plomo, para que cuando esas tormentas solares se producen, el bombardeo de partículas no llegue a afectar a los astronautas”, agregó el experto.

El bombardeo de partículas afectó grandes mazos de cables y causó un apagón de varias horas en 1989 en toda la costa este de Canadá y Estados Unidos. “Nuestra vida es cada vez más dependiente de la tecnología y es cada vez más vulnerable a este tipo de fenómenos que vienen sucediendo desde que el Sol es Sol y desde que el mundo es mundo, o sea, 4.500 millones de años en que la historia se repite. Pero hasta ahora, no éramos tan sensibles a este fenómeno”.

Los misterios del Sol

La misión Solar Orbiter permitirá a los científicos observaciones sin precedentes. La misión “reúne por primera vez instrumentos de sondeo remoto y de medida local. Los de sondeo remoto son aquellos en los que estamos mirando al Sol desde la nave a distancia, como el instrumento que ha producido esta foto”.

“Pero luego tenemos instrumentos de medida local, con los que vamos midiendo las propiedades de las partículas que nos encontramos en nuestro viaje. Como esas partículas tienen su origen en el Sol, por primera vez tenemos medios para entender las medidas de las partículas locales y del origen de las mismas”.

“Además, lo hacemos acercándonos al Sol como jamás lo ha hecho nadie. Nos vamos a acercar hasta 0,3 unidades astronómicas (una unidad astronómica es la distancia entre la Tierra y el Sol). Nos acercamos como la órbita del planeta Mercurio. Nos vamos a acercar muchísimo con esa batería de instrumentos y eso nos va a proporcionar información para entender muchas cosas”.

Los científicos buscan comprender, por ejemplo, cómo hace el Sol para generar todos los fenómenos que tienen luego consecuencias en la heliosfera, en el medio interplanetario. “La heliosfera es el trocito pequeño de universo en el que el Sol tiene una influencia ostensible. Entonces, entender ese origen y comportamiento de esos fenómenos es algo fascinante”.

Pero existe un gran misterio en particular. “Hay preguntas que a los físicos solares nos han tenido locos durante mucho tiempo. Sabemos que la zona del Sol de donde parte la protuberancia, la corona del Sol, está muchísimo más caliente que la superficie. Muchísimo”.

“En la superficie tenemos 6.000 grados y en la corona tenemos millones de grados. Eso no es normal, ¿por qué? En casa lo comprobamos, lo caliente calienta a lo frío, y la fuente de calor está en el centro del Sol. Si el transporte de energía fuera sólo por radiación, la temperatura del material solar tendría que ir disminuyendo monótonamente conforme nos alejamos de él. Y eso es lo que hace hasta la superficie, pero de pronto ¡pum! sube repentinamente. ¿De dónde viene esa energía?”

“Creemos que está canalizada por los campos magnéticos y otros procesos no térmicos transportan energía desde el interior hacia fuera pero de una forma que es peculiar. Creemos que la cosa va por ahí pero no tenemos todavía pruebas fehacientes. Y como esa hay muchas otras preguntas”, concluyó.