Las erupciones solares pueden golpear la Tierra y tener graves consecuencias para la humanidad si no estamos preparados para ello
En el centro del Sol se convierten, cada segundo, 700 millones de toneladas de hidrógeno en 695 toneladas de helio mediante fusión nuclear. La diferencia de masa, equivalente a 15 rascacielos como el Empire State, es convertida en energía según la famosa ecuación de Einstein E=mc2 . Esta energía es la que hace brillar al Sol y la responsable de que, incluso estando a 150 millones de kilómetros de distancia, estemos pasando este calor.
La energía generada en el núcleo del Sol es transportada hacia al exterior y las capas más exteriores y menos densas, cuando reciben el calor desde abajo, comienzan a bullir. Esto crea enormes corrientes de gas caliente que viajan cientos de miles de kilómetros, llevando el calor generado en el centro hacia la superficie, del mismo modo que cuando hervimos agua en un cazo encima de un fuego. Debido a la alta temperatura, los electrones de los átomos están separados de su núcleo, por lo que el gas del Sol es una sopa de partículas cargadas, lo que llamamos un plasma. Cuando una partícula cargada está en movimiento genera un campo magnético, así que estas corrientes de plasma funcionan como una dinamo y llevan también el campo magnético a la superficie.
Los campos magnéticos solares no son tan ordenados como en la Tierra debido a que la rotación del Sol es más rápida en el ecuador (25 días) que a latitudes medias (28 días). Sí, el Sol no es como una peonza, cuya rotación es uniforme, sino que según nos alejamos del ecuador el material se va “quedando rezagado”, va más lento. Como consecuencia, las líneas de campo magnético se retuercen y se enredan unas con otras, impidiendo en algunos casos los movimientos del gas, que queda confinado (una palabra muy de moda y que se usa mucho en física). Como resultado visible del fenómeno magnético, en la superficie del Sol aparecen regiones más frías y oscuras que llamamos manchas, que serían las zonas donde los tubos de flujo magnético afloran a la superficie. Las manchas siempre aparecen en pares, tal y como sucede con los polos de un imán.
Aunque es famosa la disputa que tuvieron el jesuita Christopher Scheiner y el astrónomo florentino Galileo Galilei por la prioridad del descubrimiento de manchas en el Sol, lo cierto es que el primer registro conocido de las mismas aparece en el Libro de las mutaciones (I Ching, 易經), escrito hacia el 1200 antes de Cristo. Éste fue el primero de los múltiples registros que los astrónomos chinos y coreanos realizaron, fundamentalmente por encargo del emperador, que los usaba para realizar presagios. En la cultura azteca, donde se adoraba al dios sol, existen registros indicando como su cara aparece “picada” por la viruela, lo cual puede ser una indicación de estas manchas. También en occidente las manchas se habían observado mucho antes, sin embargo, la concepción aristotélica del universo como inmaculado y perfecto, luego adoptada por la Iglesia, hizo que la idea de un Sol manchado fuera considerada una herejía. Desde mediados del siglo XIX sabemos que las manchas aparecen, se hacen más abundantes y desaparecen en periodos de 11 años, el llamado ciclo de actividad solar, en el cual el campo magnético global del Sol cambia de polaridad (los polos norte y sur se invierten).
Como las partículas cargadas responden a la presencia de un campo magnético, la acumulación de plasma en los puntos donde aflora el campo magnético a veces se puede apreciar como inmensos arcos de fuego que se extienden cientos de miles de kilómetros. Estos arcos, ocasionalmente, se vuelven inestables y pueden llegar a romperse, liberando toda la inmensa energía acumulada en ellos en lo que llamamos una eyección de masa coronal. Estos eventos lanzan partículas cargadas a velocidades muy altas, capaces de viajar, en algunos casos, la distancia de la Tierra al Sol en menos de un día. Cuando llegan a la Tierra la atmósfera absorbe la radiación y las partículas son desviadas por los campos magnéticos terrestres, la llamada magnetosfera, y siguen la trayectoria de sus líneas de campo, dirigiéndose hacia los polos de la Tierra, donde acaban penetrando e interaccionando con los gases de la atmósfera y creando las bellas auroras boreales.
Sin embargo, si una eyección de masa coronal es lo suficientemente grande puede deformar la magnetosfera terrestre dando lugar a fenómenos como el sucedido el 1 de septiembre de 1859, el conocido como el evento Carrington. A las 11.18 Richard Carrington estaba haciendo bocetos de las manchas solares cuando observó un inmenso estallido de luz que parecía salir de dos puntos del grupo de manchas. Diecisiete horas más tarde una ola de auroras boreales convirtió la noche en día en toda Norteamérica, llegando hasta Colombia.
Afortunadamente, la única tecnología moderna que se usaba por entonces era el telégrafo. Estos fallaron en todo el mundo, causando chispas en las líneas y prendiendo fuego a algunas oficinas, pero no causaron males mayores. Sin embargo, en la sociedad en la que vivimos hoy las corrientes eléctricas producidas en estos eventos pueden llegar a afectar a los satélites de comunicación y navegación e incluso llegar a quemar los transformadores de alta tensión, dejándonos sin suministro eléctrico. En el año 2012, la Tierra esquivó, por poco, una eyección de masa coronal tan potente como la de 1859. Si la tormenta solar se hubiera producido una semana antes, nos hubiera alcanzado de lleno, causando daños en los sistemas electrónicos valorados, solo en Estados Unidos, en unos 2,6 trillones de dólares, que se estima que hubieran necesitado reparaciones durante años.
Pero todavía hay más (potenciales) malas noticias. Una publicación del año 2012 descubrió que estrellas similares al Sol pueden tener súper-fulguraciones, mucho más energéticas que el evento de 1859. Si estas tormentas nos pillan sin estar preparados, las consecuencias pueden ser catastróficas. Dependemos de la electricidad para todo. Un fallo en el sistema de suministro significaría que no tendríamos luz, ordenadores, comunicaciones, agua corriente. Habría falta de suministros en los supermercados y la comida se pudriría al no poder ser refrigerada. Además, debido a la falta de electricidad, sería complicado volver a construir el sistema de suministro. Es difícil predecir los daños totales que uno de estos eventos causaría en nuestra sociedad, pero antes o después lo sabremos, es tan solo cuestión de tiempo. ¡Hay películas sobre ello, puede pasar, estamos avisados!, como de lo de ahora.
La misión Solar Orbiter (SolO), una colaboración entre las agencias espaciales europea y estadounidense (ESA y NASA, respectivamente) envió hace unos días las imágenes del Sol más cercanas que se han conseguido nunca. Uno de los objetivos de esta misión es entender mejor los ciclos de actividad solar, precisamente, para poder prevenirnos ante ellos. Dos de los instrumentos a bordo, EPD y So/Phi , tienen una gran participación española, tanto de instituciones de investigación, como los Institutos de Astrofísica de Andalucía y Canarias, las universidades de Barcelona, Valencia, Alcalá y Politécnica de Madrid y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), como de empresas nacionales, Airbus España, Alter Technology, Crisa, GMV, GTD, Sener y Thales Alenia. Esperemos que estos esfuerzos nos salven de los presagios del emperador Wang Mang, que decía en relación con las manchas en el Sol: “Son una anormalidad y solo pueden estar indicando la llegada de catástrofes”.
Patricia Sánchez Blázquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Pablo G. Pérez González es investigador del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA)
Vacío Cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista científico sino también filosófico, social y económico. El nombre “vacío cósmico” hace referencia al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de 1 átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico, lo que invita a una reflexión sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.
