Arrojando luz sobre el Sol

Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, ha sido difícil ofrecer una explicación del Sol sin recurrir a las deidades. En la antigua Grecia, por ejemplo, el dios Helios, la personificación del Sol, recorría los cielos en su cuadriga para crear la noche y el día, mientras que en el antiguo Egipto se veneraba como creador del universo a Ra, dios del Sol con cabeza de halcón.

Desde entonces, la ciencia ha revelado, entre otros dato...

Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, ha sido difícil ofrecer una explicación del Sol sin recurrir a las deidades. En la antigua Grecia, por ejemplo, el dios Helios, la personificación del Sol, recorría los cielos en su cuadriga para crear la noche y el día, mientras que en el antiguo Egipto se veneraba como creador del universo a Ra, dios del Sol con cabeza de halcón.

Desde entonces, la ciencia ha revelado, entre otros datos, que el Sol gira sobre su eje, de media, una vez cada 28 días. No obstante, por el ecuador, esta esfera de plasma caliente gira una vez cada 25 días, mientras que en los polos lo hace aproximadamente cada 35 días, contribuyendo así a la creación de una candente vorágine de plasma.

A pesar de ello, el poder del Sol y sus feroces erupciones, que han llegado a freír satélites de comunicación y otros instrumentos electrónicos de la Tierra, aún pueden albergar sorpresas. La comunidad científica advierte que las erupciones solares irán adquiriendo mayor ímpetu a medida que se aproxima un pico de actividad, previsto a finales de 2024 y comienzos de 2025.

“En el interior de nuestro astro tiene lugar un movimiento turbulento, llamado convección, que se parece un poco al del agua caliente justo antes de hervir”, señala el profesor Sacha Brun, director de investigación del centro CEA París-Saclay, de la comisión francesa de Energía Atómica y Energías Alternativas.

Una célebre tormenta magnética que azotó la Tierra en septiembre de 1859, conocida como el evento Carrington, desencadenó espléndidas auroras en regiones lejanas a los polos e hizo que telégrafos de todo el mundo echasen chispas. Desde entonces, ha habido otras. En 1989, una tormenta geomagnética ocasionó un apagón en Quebec (Canadá), recuerda Brun.

Para predecir y entender estos acontecimientos, debemos adquirir un conocimiento más exhaustivo del Sol. Esta impetuosa esfera de hidrógeno y helio alcanza además temperaturas inimaginables, llegando a los 15 millones de grados en su núcleo, y tiene un tamaño descomunal: más de un millón de Tierras cabrían dentro del Sol.

Su apacible presencia en los días soleados esconde las intensas reacciones nucleares que se producen en su centro y que generan vastas cantidades de energía. El Sol es una agitada esfera de plasma, cuyos gases están tan calientes que los electrones abandonan los átomos y producen intensas explosiones magnéticas en la superficie, de las que millones de toneladas de materia son arrojadas a borbotones al espacio.

Un encanto magnético

A medida que rota, la energía mecánica del Sol se convierte en energía magnética, de una forma similar al funcionamiento de la dinamo de una bicicleta, que transforma el movimiento del pedal en energía magnética. En el Sol, unas sinuosas bandas de magnetismo se elevan produciendo manchas solares en la superficie, zonas oscuras en las que el campo magnético es 3.000 veces más intenso que en las áreas circundantes.

Las manchas solares pueden generar esas erupciones que dañan los dispositivos eléctricos. Sin embargo, esta actividad no es constante. “El magnetismo del Sol varía a lo largo de un ciclo de 11 años", indica el astrofísico Brun. Durante dicho ciclo, las eyecciones de masa coronal pasan de producirse una vez cada tres días a tres veces al día en su punto máximo.

“A medida que avanza el ciclo, la frecuencia de las erupciones aumenta”, manifiesta Brun. “La gente no es consciente de que la Tierra está inmersa en la turbulenta esfera magnética de nuestra estrella”. Por lo tanto, la necesidad de anticipar estas tormentas solares es indiscutible. En febrero de 2022, por ejemplo, una erupción solar destruyó los circuitos electrónicos de 40 satélites comerciales SpaceX, dejándolos inutilizables.

Esas partículas energéticas tardan únicamente 15 minutos en desplazarse desde el Sol a la Tierra. Por el contrario, la amenaza que representan las nubes magnéticas suele tardar varios días en materializarse, por lo que nos concede un mayor margen de preparación.

Brun codirige un proyecto financiado por la UE, WHOLE SUN, cuyo objetivo es comprender las capas interiores y exteriores de la única estrella del sistema solar de la Tierra. Con un plazo de ejecución de siete años, esta iniciativa, que estará vigente hasta abril de 2026, se centra en el movimiento turbulento del interior del Sol y en los complejos procesos físicos que convierten esa agitación interior en magnetismo en las capas exteriores.

El estudio precisa de los superordenadores más potentes del mundo, dado que el cometido no es menor: la predicción de las erupciones solares supondrá una significativa mejora de la comprensión del interior del Sol por parte de la comunidad científica.

El nacimiento de una estrella

¿Cómo fue el pasado lejano del Sol? Su existencia data de 4 600 millones de años atrás, 100 millones de años antes que la de la Tierra. El proceso que dio lugar a su formación y el lugar en que esta aconteció podrían parecer un misterio impenetrable. Sin embargo, según la Dra. Maria Lugaro, del Observatorio Konkoly de la Academia de las Ciencias de Hungría, este no es el caso.

Lugaro, astrofísica italiana, investiga esta cuestión en el marco del proyecto RADIOSTAR, financiado por la UE, iniciado en 2017 y vigente hasta agosto de este año. "Creemos que el Sol no nació en solitario, sino en una región de formación de estrellas con una alta presencia de estas", señala Lugaro.

Lugaro indaga en el pasado del Sol examinando los fósiles químicos presentes en los meteoritos actuales. Los átomos radiactivos son inestables. En un determinado periodo de tiempo, liberan energía y se desintegran en los llamados nucleidos hijos, que son mensurables. Estos hijos son, en consecuencia, fósiles químicos que brindan información sobre átomos radiactivos existentes en otra época.

La investigación de Lugaro sugiere que el Sol se formó en un vivero estelar en el que había estrellas hermanas, incluidas estrellas supernovas, conocidas también como explosiones estelares. No obstante, indagar en el pasado del Sol precisa de meteoritos, trozos de roca formados antes que la Tierra.

Estos meteoritos pueden contener trazas de átomos radiactivos, como el aluminio-26 o el hafnio-182. Se sabe que estos átomos existieron únicamente en un determinado periodo de tiempo. Combinadas, las trazas de dichos átomos pueden funcionar como un reloj radiactivo y calcular la edad de las estrellas que los formaron en relación con la edad del Sol.

Un vívido discurso

Algunos átomos radiactivos se encuentran solo en cierto tipo de estrellas, por lo que su presencia en meteoritos ayuda a recrear cómo fue el nacimiento del Sol, si bien los hallazgos están abiertos a debate. Puede ser que el Sol se formase en una región tempestuosa, entre nubes de polvo y gas y junto a estrellas supergigantes y supernovas. En el plazo de unos 20 millones de años, las distintas estrellas habrían empezado a abandonar el vivero. No obstante, desde un punto de vista científico, no hay nada concluyente. "Cada año hay debate. ¿El Sol es una estrella rara o normal?", ejemplifica Lugaro. "¡Es muy divertido!".

Las investigaciones descritas en este artículo han sido financiadas por el Consejo Europeo de Investigación (CEI). Artículo publicado originalmente en Horizon, la Revista de Investigación e Innovación de la Unión Europea.

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