SDO: Con los ojos al sol

Por: Mario Sacco

Desde hace algunos años, una idea que se contradice con las históricas y tradicionales enseñanzas perturba a muchos científicos, en especial a los climatólogos. “El sol es una estrella variable y conocer esta variabilidad es crucial para nuestro actual sistema de vida”. El pasado 22 de enero, el Sol comenzó una actividad que los científicos aseguran no presagia nada bueno para un mundo cada vez más dependiente de la navegación por satélite. En sólo dos horas se produjeron más eventos de llamaradas solares que en todo 2009. Sin dudas, un dato preocupante que el SDO tratará de ayudarnos a develar. ¿Qué es el SDO? Entérate en este imperdible artículo sobre la nave espacial que enviará 1.5 Terabytes de información diaria hacia la Tierra.

Modernos telescopios orbitales y naves espaciales específicamente preparadas han penetrado el cegador brillo del Sol y se han encontrado con torbellinos 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 CME) lo suficientemente grandes como para tragar planetas se separan de la superficie de la estrella. Agujeros en la atmósfera del Sol arrojan ráfagas de viento solar que se mueven a millones de kilómetros por hora. Y todas estas cosas 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 “latido” más famoso es el ciclo de manchas solares de 11 años, explicado en muchos textos como un proceso regular y preciso.

El Mínimo de Maunder, demasiadas preguntas y pocas respuestas

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 ni encuentra explicación de por qué ocurrió este fenómeno. El actual es otro de esos momentos en que los científicos no tienen demasiados argumentos o explicaciones para esgrimir y admiten que la profundidad del mínimo solar observado durante 2008-2009 realmente tomó por sorpresa hasta a los más escépticos. De este modo, se comprueba cuán lejos estamos aún de predecir la actividad solar y esto constituye un verdadero 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. Servicios esenciales como las redes de energía inteligentes, navegación por GPS, viajes aéreos, servicios financieros, comunicaciones de emergencia por radio, entre otros, pueden verse afectados por una intensa actividad solar que no puede predecirse ni mucho menos evitarse.

La predicción solar según la NASA

Según un estudio llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias (National Academy of Sciences), una tormenta solar, de las que se ven una vez en un siglo, podría causar veinte veces más daño económico que el huracán Katrina. Por lo tanto, “entender la variabilidad solar es crucial”, comentan en el Laboratorio de Investigación Naval (Naval Research Lab), ubicado en Washington DC. “Nuestro modo de vida moderno depende de eso”. Las explosiones solares se dividen en cinco categorías según su intensidad, de menor a mayor: A, B, C, M y X. La A00 (A cero cero) equivale a una radiación de 10 nanovatios por metro cuadrado en la órbita terrestre, valor que se duplica en cada nivel siguiente. En concreto, dieciocho de estas llamaradas observadas en enero eran de “clase C” y otras cuatro, aún más poderosas, de clase M (M8.3, Sunspot 1046). ¿Significa esto que estamos en camino de un nuevo ciclo solar mucho más intenso? Si esto fuese así, podrían generarse graves problemas en la navegación por satélite. En 2003, el Sol entraba en pleno auge del anterior ciclo solar (23), con llamaradas de más de un millón de nanovatios, lo que equivale a la altísima clase X.17. Pero en ese entonces, cualquier sistema de guiado por satélites era apenas un curioso producto de consumo. ¿No sabes cómo es una llamarada solar? Observa el siguiente video:

El Observatorio de Dinámica Solar (Solar Dynamics Observatory, SDO), cuyo lanzamiento se realizó con éxito el pasado 9 de febrero de 2010, 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 muchos años el progreso de la física solar. Los científicos afirman que el SDO va a transformar nuestra visión del Sol y esta revolución comienza con la fotografía de alta velocidad. El SDO capturará imágenes del Sol con calidad IMAX, cada 0.75 segundos, usando un banco de telescopios de múltiples longitudes de onda llamado Generador de Imágenes Atmosféricas (Atmospheric Imaging Assembly, AIA). A modo de comparación, observatorios anteriores han tomado imágenes cada pocos minutos, en el mejor de los casos, con resoluciones como las que se encuentran en la Web.

El SDO observará al Sol en longitudes de onda donde nuestra estrella es más variable, esto es, en el ultravioleta extremo (UVE). Los fotones en el UVE son los equivalentes de alta energía de los rayos UV (ultravioletas) que causan quemaduras de sol en la piel. Afortunadamente, nuestra atmósfera bloquea los rayos solares en la región de los UVE; de lo contrario, un día en la playa podría ser fatal. En el espacio, la emisión de rayos UVE son fáciles 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 UVE calientan la atmósfera superior de la Tierra, provocando de este modo que la atmósfera se “infle” y arrastre hacia la Tierra los satélites ubicados en órbitas bajas. Los rayos UVE también rompen átomos y moléculas y crean así una capa de iones en la atmósfera superior que puede perturbar seriamente las señales de radio. De acuerdo con la opinión de Judith Lean, “el UVE controla el medio ambiente de la Tierra en toda la atmósfera arriba de los 100km, aproximadamente”.

“En el UVE es donde está la acción”, concuerda Woods. El SDO lleva consigo un sensor de rayos UVE llamado Experimento de Variabilidad del UVE (EUV Variability Experiment, “EVE“). “El EVE nos da la más alta resolución temporal (0.75 seg) y la mayor resolución espectral (< 0,1 nm) que hemos tenido para medir el Sol, y las tendremos disponibles las 24 horas del día, durante los 7 días de la semana”, dice. “Esta es una enorme mejoría respecto de las misiones anteriores”. Woods espera que EVE revele con qué velocidad puede cambiar el Sol y que sorprenda a los astrónomos con el tamaño de los estallidos. EVE, AIA y HMI: durante los próximos cinco años, el Observatorio de Dinámica Solar usará estos instrumentos con el fin de definir nuevamente a nuestra estrella y su potencial de variabilidad. Debemos estar atentos a los descubrimientos que el SDO nos entregará, revolucionando quizás todas las teorías hasta ahora conocidas de nuestro astro Rey.

Datos del SDO y sus instrumentos