En 1995, la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea) lanzaban al espacio el satélite SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), una ambiciosa misión que pretendía estudiar el Sol a un nivel de detalle nunca logrado antes. Ubicado en el punto de Lagrange L1 (un punto entre la Tierra y el Sol de estabilidad gravitacional, situado a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta), su cometido sería estudiar de forma continua la estrella, observando su capa más externa, el viento solar y estudiando su estructura interna mediante el uso de heliosismología.
Las observaciones de SOHO han contribuido a cambiar la manera en la que los científicos ven el Sol. La estrella es sumamente importante para la vida en la Tierra, pero era una de las grandes desconocidas y guardaba muchas incógnitas que SOHO y misiones posteriores como STEREO o SDO han ido resolviendo en gran parte. Y ha captado algunas espectaculares imágenes de la estrella.
1. Predicciones del clima espacial
Foto: SOHO (ESA/NASA)/S. Hill
El clima espacial es uno de los aspectos del estudio del Sistema Solar interior que ha ido ganando más interés en los últimos años. Las tormentas solares no sólo causan bonitos espectáculos de luces en los cielos polares, sino que pueden provocar importantes averías en los satélites de comunicaciones y, si son realmente potentes, en la red eléctrica de algunos países, como ocurrió en Canadá en 1989. Las erupciones en la superficie del Sol y las eyecciones de masa coronal (como la de la imagen) lanzan al espacio un flujo de plasma y partículas cargadas eléctricamente que alcanza la Tierra en unos ocho minutos, lo que es muy poco tiempo para tomar medidas si la erupción ha sido especialmente intensa. SOHO ha permitido que puedan hacerse predicciones con hasta tres días de antelación.
2. Once años de actividad
Una de las principales ventajas de SOHO es que, al llevar casi veinte años observando el Sol, ha podido estudiar prácticamente dos de sus ciclos de actividad casi completos. Esos ciclos, de unos once años de duración, están marcados por la aparición en la estrella de regiones más oscuras conocidas como manchas solares, y atraviesan puntos de mínima y máxima actividad en los que hay más (o menos) erupciones, por ejemplo, y tormentas geomagnéticas que causen auroras boreales. El ciclo de actividad solar fue descubierto en 1834 por Samuel Heinrich Schwabe.
3. Miles de nuevos cometas
SOHO incluye un instrumento, el coronógrafo, que bloquea el Sol para poder estudiar su corona, que es la capa más exterior de su atmósfera. Lo que los científicos no esperaban es que, de esa manera, el observatorio pudiera descubrir casi 3.000 nuevos cometas desde 1996. Estos cometas son del tipo "sungrazer", o lo que es lo mismo, rasantes del Sol, descubiertos por Heinrich Kreutz. Sus órbitas los llevan a pasar tan cerca de la estrella, que muchos de ellos acaban desintegrados. SOHO participó, por ejemplo, el año pasado en la campaña de observación del cometa ISON, del que se esperaba que ofreciera un gran espectáculo en su visita a los alrededores de la Tierra que no terminó de producirse.
4. CMEs al detalle
Las CMEs, o eyecciones de masa coronal, son enormes burbujas de gas lanzadas por el Sol durante varias horas. Entrelazadas en ellas hay también líneas del campo magnético del Sol, y sus emisiones se unen al viento solar. En los momentos de mayor actividad de la estrella, puede expulsar hasta tres CMEs al día, y toda esa radiación electromagnética influye en el Sistema Solar interior. SOHO ha permitido estudiarlas en mayor detalle que hasta ahora, observando su origen en regiones activas solares, y permitiendo una mejor comprensión de cómo las partículas cargadas lanzadas en ellas afectan a nuestro planeta. Ellas son las que pueden causar interferencias en los satélites de comunicaciones y ser especialmenye dañinas para los astronautas que se encuentren en la Estación Espacial Internacional o en cualquier misión en órbita terrestre.
5. Las llamaradas solares
El satélite ha ayudado a que los heliofísicos puedan diferenciar mejor las eyecciones de masa coronal de las llamaradas solares, que no siempre están relacionadas. Éstas últimas son rápidas y muy intensas variaciones en la luminosidad del Sol, como fogonazos que se producen por la liberación de energía electromagnética en los bucles que se forman en el campo magnético de la estrella. Estas llamaradas se clasifican en tres tipos, según su intensidad; C, M y X, siendo las últimas las más potentes y las que tienen mayor probabilidad de tener algún efecto en la Tierra. Esos se notan a veces en interferencias de radio.
6. El interior del Sol
Foto: SOHO (ESA & NASA)/MDI/SOI/VIRGO/A. Kosovichev (Stanford University)
La heliosismología estudia la propagación de ondas acústicas a través del Sol para obtener información sobre su interior, de manera similar a como ocurre en la Tierra con los terremotos, y es el método que utiliza SOHO para desvelar los mecanismos y la estructura internos de la estrella. Detectando los movimientos de esas ondas acústicas (como las oscilaciones provocadas por los cambios rítmicos en el brillo solar), SOHO ha podido descubrir que, en las capas rojas de la imagen de arriba, el sonido se desplaza más rápido de lo que los científicos habían teorizado, lo que quiere decir que la temperatura es más elevada. Por ejemplo, la capa roja más intensa cerca de su núcleo muestra un pico de temperatura inesperado en el área de transición entre la zona de convección (la parte más externa y turbulenta del Sol) y la radiativa (la región interna, más estable). Estos violentos cambios de temperatura son uno de los aspectos que más intrigan a los heliofísicos.
7. La cara oculta del Sol
El estudio de la propagación de ondas acústicas por el interior del Sol permite, también, hacerse una idea de la actividad en el hemisferio que la estrella nos oculta en cada momento de su rotación. Los datos de SOHO facilitan que se puedan generar imágenes de, por ejemplo, manchas solares que aparecen en esa cara lejana y, cuando ese lado finalmente aparece de cara a la Tierra, se puede comprobar si dichas manchas están de vedad ahí. Teniendo en cuenta que la actividad en ellas puede generar erupciones de plasma, es algo muy útil en el estudio del clima espacial.
8. Las manchas solares
Y ya que hablábamos de manchas solares, la observación continuada del Sol que SOHO lleva realizando desde hace 19 años ha permitido obtener una completa visión de la evolución de las manchas solares, regiones de actividad que aparecen en la superficie de la estrella y que marcan el inicio de cada ciclo de actividad. Algunas pueden alcanzar unas dimensiones de trece veces el tamaño de la Tierra, como la de la imagen (captada en 2001), y generan también tanto llamaradas como eyecciones de masa coronal. Estas manchas solares se aprecian más oscuras porque están relativamente más frías que su entorno, y se forman por la actividad magnética en el interior del Sol.
9. El viento solar
Todas las estrellas lanzan al espacio flujos de plasma que se conocen como "viento". El Sol no es ninguna excepción, emitiéndolo desde las capas superiores de su atmósfera. El viento solar está formado por partículas cargadas a muy altas energías, y se extiende por toda la heliosfera, que es la zona de influencia de la estrella y que abarca todo el Sistema Solar. Los científicos han intentado durante años encontrar sus punto de origen, algo que SOHO logró al observar áreas más oscuras en las regiones polares de la corona, denominadas agujeros coronales. Por ellas escapan átomos de oxígeno con temperaturas altísimas, que son después acelerados a velocidades supersónicas en una zona equivalente a 1,5 radios solares, y ese flujo de partículas forma el viento solar. El más rápido, al menos.
10. La corona ardiente
La corona, la parte más exterior de la atmósfera del Sol, siempre ha intrigado enormemente a los científicos. Visible sólo durante los eclipses totales (cuando la Luna bloquea la estrella), su temperatura es extremadamente más elevada que la de la fotosfera, o la superficie visible solar, alcanzando millones de grados Kelvin sin que se supiera por qué. El coronógrafo de SOHO ha dado la oportunidad de estudiar mejor la corona solar, y hasta ha ofrecido una explicación bastante plausible de ese calentamiento. Los científicos creen que la transferencia de energía magnética hacia las capas más externas de la atmósfera de la estrella podría la ser la responsable de que la corona sea hasta 300 veces más caliente quesu superficie.
11. La irradiancia total del Sol
La irradiancia es la energía por unidad de superficie en la Tierra producida por el Sol en forma de radiación electromagnética (la luz que nosotros percibimos, básicamente). Su medición puede ayudar a comprender mejor la relación entre el Sol y nuestro planeta, y cómo las variaciones en sus emisiones pueden afectar a la atmósfera, la magnetosfera y, en última instancia, a la superficie terrestre.
12. Así suena el Sol
13. Un campo magnético turbulento
El campo magnético del Sol es un aspecto que han estudiado no sólo SOHO, sino otras misiones lanzadas posteriormente, puesto que gran parte de su actividad está determinada por los procesos magnéticos originados bajo su superficie visible. SOHO ha observado, por ejemplo, la actividad magnética que provoca la aparición de las manchas solares en la fotosfera, además de estudiar la dinamo solar que genera su campo magnético. Es un tema sumamente complejo y del que aún se están estudiando nuevos aspectos, y profundizando en los que ya se conocen.
14. Los tránsitos de Venus y Mercurio
Tránsito de Mercurio en 2006.
Los tránsitos de los planetas interiores (Venus y Mercurio) por delante del Sol se utilizaban en la antigüedad para medir la distancia entre ellos y la Tierra. En la actualidad, ya no tienen tanto interés científico, pero representan buenas oportunidades de observación para el gran público y suelen utilizarse para poner a prueba los intrumentos de captura de imágenes y los espectrógrafos de los satélites que observan el Sol. Además, el método del tránsito es uno de los más utilizados para descubrir nuevos planetas extrasolares, y hasta para intentar estudiar sus atmósferas.
Imágenes | SOHO (ESA&NASA)
