“El caos es un orden que hay que descifrar”
No es la primera vez y tampoco será la última. Un caos creciente que requiere un reseteo, como pulsar el botón de reseteo de un dispositivo electrónico. La comparación no está tan lejos de la realidad, porque lo que le está sucediendo al sol ahora está relacionado con algo sorprendente y casi mágico: el campo magnético.
Siempre que un astrofísico presenta un modelo de cómo se forma una galaxia o cómo evoluciona una estrella, la primera pregunta debería ser: ¿has tenido en cuenta los campos magnéticos? La respuesta no suele ser positiva. Campos magnéticos cuyos efectos conocemos desde hace miles de años y que conocemos por la existencia de brújulas chinas desde el siglo II a.C. BC son difíciles de modelar.
Los campos magnéticos están por todas partes y no los apreciamos, pobrecitos. Desde por la mañana cuando nos levantamos y calentamos la leche en el microondas, hasta por la noche cuando nos dormimos, cuando encendemos la tele (¡al menos yo lo hago!), y sin olvidar cuando pasamos la aspiradora o encendemos la lavadora, todo está relacionado con los campos magnéticos. Parecen mágicos porque no son fáciles de entender. ¿Quién no ha jugado de pequeño con un imán? ¿Y quién no se ha sorprendido de cómo los imanes pueden hacer que los metales se muevan y, a su vez, convertirlos en imanes? De hecho, lo complicado de los campos magnéticos es que modifican la materia, convirtiéndola en la creación de más campos magnéticos, sobre todo cuando se trata de materia en la que los electrones y los protones no están estrechamente unidos.
No podemos entender cómo funciona el sol sin estudiar su campo magnético. O mejor dicho, solemos decir sus campos magnéticos porque el tema es tan complicado que hay que tener en cuenta muchos efectos. No en vano la temperatura de la superficie del Sol ronda los 5800 grados, y esta temperatura aumenta hacia su núcleo, que alcanza los 15 millones de grados centígrados, y hacia el exterior, hacia la llamada corona, que alcanza los millones de grados. A estas temperaturas, muchos electrones no pueden unirse a sus núcleos, lo que se denomina materia ionizada. Y a la mezcla de electrones y núcleos que pueden moverse libremente (es decir, no estar ligados) en un medio globalmente neutro (es decir, hay tantos electrones como protones como en la materia normal de la Tierra) se le llama plasma.
El campo magnético del sol, como si fuera el imán que actúa sobre el bolígrafo, crea movimientos materiales. Pero estos movimientos del material plasmático son como una corriente eléctrica que crea su campo a menor escala, como convertir un bolígrafo en un imán. Además, por otras razones, como la convección, el material en el Sol se mueve de manera similar al agua en una olla hirviendo, con el material más caliente ascendiendo (yendo hacia la superficie del Sol), enfriándose y luego hundiéndose. Y un material ionizado en movimiento crea campos magnéticos. En general el sol es uno pifostio de campos magnéticos, perdonen la palabra, pero es muy apropiada.
¿Cómo sabemos que el sol es un gran productor de campos magnéticos?
Pues este año pudimos ver la aurora boreal en Cáceres y Almería. Los datos de latitudes más septentrionales y normales muestran que tenemos las auroras más brillantes de los últimos 20 años. Estas auroras son causadas por la interacción del material ionizado expulsado por el Sol debido a sus intensos campos magnéticos con la magnetosfera de la Tierra, ¡que también tiene su campo magnético! Las partículas cargadas del Sol son dirigidas por la magnetosfera hacia los polos y allí chocan con los átomos de la atmósfera superior, liberando energía a los electrones del oxígeno, por ejemplo, y estos electrones luego tienden a relajarse hasta donde deberían estar con sus núcleos. Emiten la hermosa luz verde de la aurora boreal, para algo tan sencillo como ahorrar energía. La intensidad de las auroras depende de la cantidad de material expulsado por el sol y es provocada por las llamadas erupciones solares, que provocan tormentas magnéticas en el planeta.
Hasta la fecha, en 2023, hemos tenido 11 tipos del tipo anterior, también estamos batiendo récords. Tanto en 2022 como en 2023, tuvimos un tipo de seguimiento que provocó la pérdida de las señales de navegación de los satélites durante casi dos horas en la zona iluminada de la Tierra.Todo esto nos indica que el Sol está incrementando su actividad de manera significativa, siguiendo un ciclo que sabemos que dura 11 años. Aunque el sol emite energía a un ritmo relativamente constante con fluctuaciones inferiores al 1%, no es una estrella tranquila. Su actividad se refleja en su apariencia de diferentes maneras (juego de palabras de los físicos: según la composición del Sol), con características como las manchas y las erupciones solares que acabamos de mencionar. El ciclo actual continuará hasta alcanzar su máximo, previsto para julio de 2025, pero eso podría llegar antes, ya que el Sol ha estado más activo desde mediados de 2022 que en el último máximo de 2014.
El ciclo del sol está determinado por los campos magnéticos. Todo comienza con una situación relativamente tranquila en la que la fotosfera que vemos directamente desde el Sol y que explica la luz del día no se ve afectada por ningún efecto magnético. Pero, de repente, corrientes de material procedentes del interior del Sol llegan a esta fotosfera, determinando y generando nuevos campos magnéticos. Eso es lo que causa las manchas solares. El número de manchas crece y crece, los campos magnéticos en las partes exteriores del sol se vuelven cada vez más intensos y complicados. Y hay erupciones y erupciones de material, especialmente de la corona, donde las temperaturas son muy altas y los campos magnéticos son muy dramáticos.
Y eso pifostio Lo que estaba hablando antes llega a su clímax, y en este punto… ¡el sol vuelve a salir! Los campos magnéticos desaparecen de la fotosfera, ya no vemos manchas, las erupciones disminuyen hasta desaparecer. Y en el mismo proceso, parece increíble, el campo magnético general del Sol se invierte. El polo norte magnético, del que se alejan las partículas cargadas, se convierte en el sur y el sur en el norte. Del caos surgirá un nuevo orden, mucho más tranquilo, hasta volver a lo mismo dentro de 11 años.
Usando binoculares, puedes proyectar con mucho cuidado una imagen del sol en un cartel sin mirar a través de los binoculares. Es necesario enfocar la imagen alejando más o menos la cartulina de los prismáticos para poder ver mejor la proyección en las sombras. La alternativa es comprar un mini telescopio solar. Cada escuela debería tener uno para conocer la fuente de energía vital. De cualquier manera, podrás ver algunas manchas solares estos días. Para más detalles y si el lector tiene curiosidad sobre otras estructuras de nuestra estrella, como las llamaradas, puede consultar las imágenes diarias del Sol tomadas por la NASA utilizando varios instrumentos. E invitamos a los observadores curiosos a creer que lo que ven es una gran mezcla de campos magnéticos a punto de restablecerse, con una inversión de polaridad en una estrella de 1,4 millones de kilómetros, un imán diminuto.
vacío cósmico Es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento del universo de forma cualitativa y cuantitativa. El objetivo es explicar la importancia de comprender el cosmos no sólo desde una perspectiva científica, sino también desde una perspectiva filosófica, social y económica. El nombre “vacío cósmico” hace referencia a que el universo está mayoritariamente vacío y hay menos de un átomo por metro cúbico, aunque paradójicamente en nuestro entorno hay billones de átomos por metro cúbico, lo que nos invita a preguntarnos sobre nuestra existencia y reflexionar sobre la presencia de vida en el universo. La sección está compuesta Pablo G. Pérez GonzálezInvestigadores del Centro de Astrobiología y Eva VillaverDirector de la Oficina de Espacio y Sociedad de la Agencia Espacial Española y Profesor de Investigación del Instituto de Astrofísica de Canarias.
