Es probable que muchos ciudadanos no sepan explicar con exactitud qué es el Sol. "El Sol es una esfera de gas autogravitante que, debido a la presión producida por su gran masa, enciende en su interior reacciones nucleares que la hacen brillar", explica Manuel Collados, investigador del Instituto Astrofísico de Canarias y profesor de la Universidad de La Laguna. "Es una estrella como otra cualquiera, solo que está tan cerca que la podemos observar en detalle", matiza. Una estrella, además, del montón, de tamaño y brillo mediocre, perdida en un borde de la Vía Láctea, nuestra galaxia. Las estrellas son grandes hornos que transforman, mediante las reacciones nucleares, unos elementos químicos en otros. El brillo del Sol, la energía que desprende, se obtiene de la transformación de hidrógeno, el elemento más simple, en helio.
La mayor tormenta solar ocurrió en 1859 y fulminó el sistema telegráfico de Europa y EE UU
Como después del Big Bang, que dio origen al universo, solo aparecieron los elementos más ligeros (hidrógeno, helio, litio...), todos los demás fueron cocinados en estrellas y luego expulsados al espacio en la explosión de supernovas. Luego, el carbono, oxígeno, nitrógeno, etcétera, que forma sus manos, este periódico que está leyendo, y todo lo que ve alrededor si levanta la vista, ha sido creado en el interior de una estrella anterior. Como suele decirse, somos polvo de estrellas. Aunque parezca sereno en lo alto del firmamento, el Sol tiene una agitada existencia.
Galileo Galilei fue el primero en apuntarle con un telescopio y descubrió que no tenía nada de impoluto, como se pensaba, si no que en su superficie aparecen cambiantes manchas solares, señal de su actividad. Las manchas son zonas más frías que el resto de la superficie (por eso se ven oscuras) producidas por su actividad magnética. "Los campos magnéticos están detrás de la práctica mayoría de los fenómenos solares", explica José Carlos del Toro, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). "En la Tierra hay un campo de dos polos como en los imanes, con su polo norte y sur magnéticos, pero en el Sol este campo es muy débil, más que el de la Tierra. Pero hay concentraciones más intensas de campo, por ejemplo en las manchas solares. Sabemos que es muy importante para los procesos de la estrella, pero todavía no conocemos al 100% el origen del campo", indica. Debido a que el Sol rota más rápido en el ecuador que en los polos (la llamada rotación diferencial) y que las líneas de campo magnético están pegadas a la superficie, con el tiempo y el giro acaban retorciéndose formando tubos que emergen como bucles. Los tubos magnéticos entran por un lugar y salen por otro, formando las manchas solares, que siempre aparecen de dos en dos, con polaridades norte y sur.
El Sol se va moteando. En las etapas tranquilas hay pocas manchas solares y aparecen cerca de los polos. Según pasa el tiempo, la actividad magnética aumenta y aparecen más manchas, cada vez más cerca del ecuador solar. En el máximo que se acerca habrá, pues, muchas manchas cerca del ecuador y mucha actividad magnética. Después del máximo, que se alcanza en ciclos de 11 años, el astro cambia de polaridad norte-sur, y todo vuelve a empezar.
viento solar
Cuando los tubos magnéticos que provocan las manchas solares revientan provocan las fulguraciones, violentas explosiones de gran brillo que se ven como enormes llamaradas más grandes que la Tierra, y eyecciones de masa solar, la pérdida de materia originada en esas explosiones. El llamado viento solar, que es la materia (partículas cargadas) que el Sol expulsa al medio interplanetario, se encuentra al llegar a la Tierra el campo magnético terrestre (que se extiende en un espacio alrededor del planeta conocido como magnetosfera). El viento solar rodea la magnetosfera, pero el campo magnético solar que transporta, asociado con la eyección de masa, reacciona con el campo magnético terrestre induciendo corrientes al nivel de la atmósfera y permitiendo la entrada del viento solar por los polos. Esto genera el vistoso fenómeno de las auroras boreales. La vida sería imposible sin la protección del campo magnético terrestre. El Sol nos freiría.
Durante los máximos, aumenta la frecuencia de las fulguraciones y la Tierra recibe más intensamente el viento solar. "Los electrones y protones, las partículas cargadas producidas en una eyección de masa solar, pueden generar corrientes que, si son muy intensas, pueden causar problemas en satélites, centrales eléctricas, etcétera, o interferir las emisiones de radio", asegura Collados. En efecto, en 1989 hubo un gran apagón eléctrico en toda la región de Quebec (Canadá), que afectó a seis millones de personas y paralizó la zona durante 12 horas. La causa: dos días antes, una gran fulguración se producía en la superficie de la estrella. Fue tan fuerte la eyección de materia que la aurora boreal que provocó pudo verse en latitudes tan al sur como Florida o Cuba. La mayor tormenta solar registrada tuvo lugar en 1859 y provocó el fallo de los sistemas telegráficos en toda Europa y Norteamérica (el papel ardió y los técnicos murieron electrocutados). El Diario de Menorca dejó constancia de las auroras que se vieron en las Baleares. Por entonces apenas había sistemas eléctricos.
Algunos están alarmados con el próximo máximo, sobre todo debido a la gran dependencia de nuestra sociedad de los satélites de telecomunicaciones y de posicionamiento, como el GPS, y a los posibles trastornos en los sistemas bancarios y financieros, y en el transporte: "Sin ser dramáticos, esto lleva ocurriendo 5.000 millones de años y persistirá los 5.000 que le quedan al Sol en su actual estadio. Episódicamente ocurren tormentas solares y despiertan el interés de los gobiernos, las instituciones y las compañías privadas. No pasará nada catastrófico que evite el funcionamiento normal de la sociedad, pero sí puede haber problemas puntuales que provoquen grandes pérdidas económicas, como la inutilización de un satélite, por ejemplo", explica Del Toro.
Incluso, por su coincidencia con el fin de ciclo de 5.000 años del calendario maya, a finales de 2012, algunos agoreros e iluminados han pronosticado un gran cambio de era o, incluso, el fin del mundo. Por supuesto, esto no tiene ninguna base científica. "Me llama la atención que se hable tanto de este máximo, cuando no se espera que sea particularmente intenso", dice Vicente Domingo, investigador del Grupo de Astronomía y Ciencias del Espacio (GACE) de la Universidad de Valencia y exdirector científico de la misión Soho. "Aún así, en los máximos hay fulguraciones más frecuentes y está bien que se anuncie para que los gobiernos y las empresas tomen medidas para prevenir posibles complicaciones".
El space weather, o tiempo solar, es el estudio del Sol para prevenir estas complicaciones, algo así como la predicción meteorológica, pero en el espacio. "Tenemos controlado el tiempo solar: como la luz viaja mucho más rápido que las partículas, podemos ver primero el estallido y prevenir la llegada de las partículas dos días después", dice Collados. "Yo tengo una aplicación en mi iPhone con la que la NASA me avisa cuando se produce una eyección de materia coronal en el Sol", apunta Del Toro. El tiempo solar se puede consultar al instante en http://spaceweather.com/, entre otras webs.
El Sol, pues, se deja escrutar. "Tenemos telescopios en Tierra, que tienen la desventaja de las perturbaciones que produce la atmósfera terrestre en la información recibida, y también telescopios en satélites, que no sufren estas perturbaciones ni están sujetos al movimiento de la Tierra. La mayoría de la información la obtenemos en luz visible, aunque también en otras longitudes de onda como rayos x o ultravioleta, que se observa desde satélite", explica Domingo. "El conocimiento sobre el Sol va aumentando. Hace cincuenta años, había un conocimiento muy general y desde entonces ha habido un progreso enorme: ha aumentado mucho la resolución para el estudio de la superficie, se ha observado en ultravioleta". La misión Soho, de la NASA, y la ESA, que dirigió científicamente Vicente Domingo, es la fuente principal de datos: un satélite equipado con doce sistemas que observan diferentes facetas de la estrella. Se encuentra a 1,5 millones de kilómetros, en el punto de equilibrio donde la atracción gravitatoria solar es igual a la terrestre, el llamado punto de Lagrange, mirando siempre al Sol. Envía imágenes espectaculares y resulta muy útil para los pronósticos de tiempo solar. Otros satélites, ahora en operación y dedicados al estudio de diversos aspectos del Sol, son los japoneses Yohkoh e Hinode, y Trace y SDO, de Estados Unidos; todos ellos son el producto de colaboraciones de varios institutos de todo el mundo. En tierra, en el Instituto Astrofísico de Canarias se está construyendo el Telescopio Espacial Europeo (EST), un ambicioso proyecto coordinado por España en el que participan 15 países. Un gran telescopio de cuatro metros que "estudiará en detalle las propiedades térmicas, dinámicas y magnéticas del plasma a diferentes alturas" y permitirá conocer más íntimamente la estrella y seguir desvelando sus misterios.
¿Qué misterios prevalecen? "Nosotros observamos en alta resolución la fotosfera, lo que permite estudiar pequeños elementos magnéticos, más allá de las manchas solares. Hemos visto que, si se observa en alta resolución lo que se llama el Sol tranquilo, los periodos de baja actividad magnética, también tiene su actividad. Antes se pensaba que toda la actividad magnética venía de las manchas, pero ahora tenemos estos fenómenos más pequeños, manchas brillantes", explica Domingo. Otro campo es el de la heliosismología: "Estudia las oscilaciones en la superficie. El Sol es una esfera de gas más ionizada en el interior y menos en la superficie, que gira, y esto hace que aparezcan estos movimientos superficiales. El estudio de estos fenómenos ayuda a entender las estructuras internas de astro", continúa Domingo.
El conocimiento sobre el Sol, además, tiene que aumentar en detalle: "Por el momento, tenemos muchos conocimientos académicos, explicaciones cualitativas, y cuantitativas a grandes rasgos, pero falta conocer algunos procesos más profundamente", dice Collados. "Nos falta predecir cuándo se van a producir las fulguraciones y explicar algunos procesos de la interacción del plasma con el campo magnético. El Sol, además, nos sirve como laboratorio para estudiar la materia en condiciones extremas de presión o temperatura que no se pueden reproducir en laboratorios terrestres y también como referencia para deducir cómo son otras estrellas más lejanas, ya que es la única que podemos observar en detalle". Estudiando el Sol no solo nos protegemos de su furia o comprendemos su mecánica interna, sino que aumentamos nuestro conocimiento sobre todo el Universo. El Sol nos ilumina.