El Sol se está reiniciando

“El caos es un orden por descifrar”, escribió José Saramago. Ahí exactamente está el Sol ahora mismo, en un caos. No es la primera vez, ni será la última. Un caos creciente que lo está llevando a la necesidad de un reinicio, como pulsar el botón de reseteo de un aparato electrónico. No está tan lejos de la realidad la comparación, ya que lo que le pasa al Sol en estos momentos está relacionado con algo asombroso y casi mágico: el campo magnético.

Déjenme empezar por un típico chiste que circula entre astrofísicos (no esperen algo de Chiquito, tenemos nuestras limitaciones). Siempre que algún astrofísico presenta un modelo de cómo se forma una galaxia, o cómo evoluciona una estrella, la primera pregunta debe ser: ¿has tenido en cuenta los campos magnéticos? La respuesta no suele ser positiva. Y es que los campos magnéticos, cuyos efectos conocemos desde hace milenios, sabemos de la existencia de brújulas chinas hechas en el siglo II a.e.c., son difíciles de modelar.

Los campos magnéticos están por todas partes y no los valoramos, pobrecitos. Desde que te levantas por la mañana y calientas la leche en el microondas hasta por la noche cuando nos quedamos dormidos al poner la tele (¡al menos yo!), y no olvidemos cuando pasamos la aspiradora o ponemos la lavadora, todo está relacionado con campos magnéticos. Parecen magia porque no son sencillos de entender. ¿Quién no ha jugado con un imán de niño? ¿Y quién no se ha sorprendido de cómo los imanes pueden hacer moverse metales, y convertirlos en imanes a su vez? Efectivamente, lo complicado de los campos magnéticos es que alteran la materia y la convierten en creadores de más campos magnéticos, sobre todo si estamos hablando de materia en el que electrones y protones no están demasiado ligados.

No podemos entender cómo funciona el Sol sin estudiar su campo magnético. O más bien solemos decir sus campos magnéticos, porque el tema es tan complicado que hay que considerar muchos efectos. No en vano, la temperatura de la superficie del Sol está a unos 5800 grados, y esa temperatura crece hacia su núcleo, que alcanza los 15 millones de grados centígrados, y hacia el exterior, hacia lo que se llama corona, que llega al millón de grados. A esas temperaturas muchos electrones no pueden estar ligados a sus núcleos, se dice que el material está ionizado. Y a la mezcla de electrones y núcleos que se pueden mover libremente (eso significa no estar ligado) en un medio que es globalmente neutro (es decir, hay el mismo número de electrones que protones, como en la materia normalita de la Tierra) se le llama plasma.

El campo magnético del Sol, como si fuera ese imán actuando sobre el alfiler, crea movimientos de material. Pero esos movimientos de material del plasma son como una corriente eléctrica, que crea su campo a menor escala, como el alfiler siendo convertido en imán. Además, en el Sol el material se mueve por otros motivos, como por ejemplo la convección, de una manera parecida al movimiento del agua en un cazo que hierve, con el material más caliente subiendo (yendo hacia la superficie del Sol), enfriándose, y luego bajando. Y un material ionizado moviéndose crea campos magnéticos. Total, el Sol es un pifostio de campos magnéticos, perdonen la palabra, pero es muy apropiada.

¿En qué notamos que el Sol es un gran creador de campos magnéticos? Pues bien, este año hemos podido ver auroras boreales en Cáceres y en Almería. Los datos en latitudes más septentrionales y normales para su disfrute indican que estamos teniendo las auroras más brillantes de los últimos 20 años. Esas auroras provienen de la interacción de material ionizado expulsado del 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 hacia los polos por la magnetosfera, y ahí chocan contra átomos de la alta atmósfera, le dan energía a los electrones del oxígeno, por ejemplo, y estos electrones tienden luego a irse a donde deben estar, relajados con sus núcleos. En el proceso, emiten esas luces verdes tan bonitas de la aurora boreal, por algo tan simple como conservación de energía. La intensidad de las auroras depende de la cantidad de material que expulsa el Sol, y este se dispara en lo que se llaman erupciones solares, que provocan tormentas magnéticas en los planetas.

Hasta la fecha, en 2023 hemos tenido 11 erupciones solares de tipo X, las más intensas, cuando en 2022 tuvimos 7 y en 2021 solo 2. De tipos más débiles, como M, C y B, cada uno un factor 10 menos intenso que el tipo anterior, también estamos batiendo récords. Tanto en 2022 como en 2023 hemos tenido de tipo X2, y este agosto una erupción provocó una tormenta solar en la Tierra de tipo R3, el tercero en la escala de estos eventos, calificado como fuerte (severo y extremo, R4 y R5 serían los siguientes) y que provocó la pérdida de señales de satélites de navegación durante casi 2 horas en la zona iluminada de la Tierra.

Todo ello nos está indicando que el Sol está incrementando su actividad de manera significativa, siguiendo un ciclo que sabemos que dura 11 años. Porque el Sol, a pesar de que emite energía de una manera bastante constante, con fluctuaciones de menos de un 1%, no es un astro tranquilo. Su actividad se plasma (nunca mejor dicho, dirían los físicos, por la composición del Sol) de distintas maneras en su apariencia, con características como las manchas y erupciones solares que acabamos de mencionar. El ciclo actual continuará hasta que alcance su máximo, previsto para julio de 2025, pero que podría estar adelantándose, y es que el Sol lleva siendo desde mediados de 2022 más activo que lo que se alcanzó en el último máximo ocurrido en 2014.

El ciclo del Sol está gobernado por los campos magnéticos. Todo empieza desde una situación relativamente tranquila donde en la fotosfera, que es lo que vemos del Sol directamente, lo que explica la luz del día, no está afectada por ningún efecto magnético. Pero de repente flujos de material del interior del Sol llegan a esa fotosfera, gobernados y trayendo nuevos campos magnéticos. Eso es lo que produce las manchas solares. El número de manchas crece y crece, los campos magnéticos cada vez se hacen más intensos y complicados en las partes externas del Sol. Y se empiezan a suceder las fulguraciones y expulsiones de material, sobre todo de la corona, donde las temperaturas son altísimas y los campos magnéticos tienen efectos dramáticos.

Y el pifostio del que hablaba antes llega a su colofón, momento en el que… ¡el Sol se reinicia! Los campos magnéticos desaparecen de la fotosfera, no vemos más manchas, bajan las erupciones hasta desaparecer. Y, en el mismo proceso, parece increíble, el campo magnético general del Sol se invierte. Lo que era el polo norte magnético, del que se alejan las partículas cargadas, se convierte en sur, y el sur en norte. Del caos va a surgir un nuevo orden, mucho más tranquilo, hasta que en 11 años volvamos a lo mismo.

Se pueden usar un par de binoculares, con mucho cuidado y nunca mirando a través de ellos, para proyectar una imagen del Sol en una cartulina. Será necesario enfocar la imagen moviendo la cartulina más o menos lejos de los binoculares y mejor ver la proyección en la sombra. La alternativa es comprar un mini-telescopio solar, todo colegio debería tener uno para conocer la fuente de la energía de la vida. De cualquiera de las dos formas, estos días se podrán ver bastantes manchas solares. Para más detalles, y si el lector tiene curiosidad sobre otras estructuras de nuestra estrella, como las fulguraciones, se puede consultar a diario las imágenes del Sol que toma la NASA con distintos instrumentos. E invitamos a pensar a los curiosos observadores en que lo que están viendo es un gran batiburrillo de campos magnéticos que en estos momentos se está reseteando, con una inversión de polaridad en una estrella de 1.4 millones de kilómetros, un imán pequeñín.

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 un 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. La sección la integran Pablo G. Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología, y Eva Villaver, Directora de la Oficina Espacio y Sociedad de la Agencia Espacial Española, y profesora de Investigación del Instituto de Astrofísica de Canarias.

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