Lucía Casas Piñeiro
Cuando la nave de Solar Orbiter fue lanzada el 11 de febrero de 2020 desde Cabo Cañaveral (Florida, EE UU), los científicos de la misión no se imaginaban que una pandemia les obligaría a abandonar las salas de control en un momento tan crítico. Pese a ello, sobrevivió a sus primeras semanas en órbita y a la puesta en marcha de la instrumentación. Este mes de noviembre, tras sobrevolar la Tierra y atravesar con éxito las nubes de basura espacial, la nave ha finalizado su etapa de crucero, dando paso a la fase científica.
Sus objetivos son estudiar de cerca el Sol y tratar de comprender mejor cómo se genera la heliosfera, la región del espacio que se ve afectada por los fenómenos de nuestra estrella y en la cual se incluye todo nuestro sistema solar. José Carlos del Toro, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), forma parte de esta misión de la Agencia Espacial Europea, en colaboración con la NASA, y que cuenta con participación española.
Que el Sol se encuentre tan cerca de nosotros, ¿es una ventaja o un inconveniente para estudiar nuestra estrella?
Ventajas todas. El Sol es, hoy por hoy, la única estrella que podemos observar con detalle suficiente como para llegar a hacer física fundamental. De hecho, en el Sol se hacen todos los días estudios y desarrollos de física atómica y de óptica, por ejemplo, que no se pueden hacer en otras estrellas. Resulta un laboratorio excelente de fenómenos que difícilmente se pueden controlar en laboratorios terrestres, porque no es sencillo tener temperaturas tan altas, de miles de Kelvin, y presiones con órdenes de magnitud mayores que la presión atmosférica.
Todos esos fenómenos que presenciamos con suficiente nivel de detalle en el Sol nos enseñan cosas que nos son útiles para nuestra vida en la Tierra. Además, nuestra estrella, por estar a la distancia a la que está, no es solo nuestra fuente de energía.
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¿Qué otro papel cumple?
Es parte de nuestro medioambiente. Nosotros vivimos dentro de la atmósfera extendida del Sol, lo que llamamos la heliosfera. Esa región que representa el conjunto de fenómenos y de partículas cuyo origen está en el Sol y que se extiende hasta los confines del sistema solar. Nos incluye. En ella se sucede una serie de sucesos que afectan claramente a nuestra vida en la Tierra. A día de hoy lo que ocurre en la heliosfera nos afecta mucho más que en los 5.000 millones de años que lleva el Sol funcionando.
Instrumento SO/PHI (Solar Orbiter’s Polarimeter and Helioseismic Imager). /Foto: IAA | CSIC
¿Por qué nos afecta más?
Cada vez somos más dependientes de nuestro entorno espacial. Para hablar todos los días usamos teléfonos que utilizan, como poco, la ionosfera como espejo reflector. Y también se sirven de los satélites de comunicaciones para casi todo. Ver la televisión, ‘googlear’ en internet, navegar tanto por barco como por avión o en nuestros propios vehículos… Toda nuestra vida cada vez es más dependiente de la tecnología y de nuestro entorno espacial, que es vulnerable a los fenómenos que se originan en el Sol y estos pueden afectar notablemente a nuestra vida. Por ello, es crucial predecir estos fenómenos.
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De la misma forma en que predecimos el tiempo…
Exacto. Dependemos de lo que ocurre en el Sol y tenemos que aprender a predecirlo, de la misma manera que hemos aprendido a predecir el tiempo. Todos estos fenómenos que tienen que ver con la vida en la Tierra y cuyo origen es el Sol es lo que llamamos ‘tiempo espacial’. La disciplina que estudia el tiempo espacial y que aspira a predecirlo es la meteorología espacial.
Ilustración de la misión Solar Orbiter. / Foto: ESA | Medialab
Volviendo a la influencia de la heliosfera, ¿cómo actúan las partículas del Sol y afecta a nuestra tecnología?
Bueno, para empezar sabemos que el Sol está emitiendo, de forma continuada, lo que se llama ‘viento solar’, una nube de partículas, fundamentalmente protones y electrones, que son expelidas con dos tipos de velocidad, pero sin aparentes grandes consecuencias.
Sin embargo, de forma episódica se producen conversiones de energía enormes, en las que la energía que previamente se almacenaba en el campo magnético del Sol se convierte, por un lado, en radiación electromagnética, en fulguraciones muy notables que pueden llegar a emitir incluso rayos X; y por otro, en energía cinética, energía de movimiento.
Esa energía cinética acelera estas partículas de viento solar, que acaban siendo expelidas a velocidades cercanas a la mitad de la velocidad de la luz. Cuando estas partículas, altamente energéticas, llegan a la Tierra, como son iones (es decir, partículas cargadas eléctricamente), se desvían por las líneas del campo magnético de la misma. Su destino acaba siendo normalmente los polos.
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Y así acabamos viendo las auroras…
Exacto. Las auroras son una manifestación hermosísima y necesaria, pero son la punta del iceberg. Cuando estas partículas exceden la energía que puede soportar el escudo geomagnético de la Tierra, impactan en la ionosfera y alteran el estado físico de esta capa.
En estas regiones tenemos satélites cuya órbita se puede ver alterada. ¡Tenemos la Estación Espacial Internacional (ISS) con personas dentro! Y en esta, de hecho, tienen un receptáculo con un buen grosor de plomo donde, en caso de que venga una gran tormenta solar, los astronautas deben encerrarse para protegerse de la radiación.
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*Foto de portada: El investigador José Carlos del Toro junto a la maqueta de uno de los instrumentos del Solar Orbiter, SO/PHI, en cuyo desarrollo ha participado el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). / Lucia Casas
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