Una idea en principio poco ortodoxa ha recibido el apoyo entre la comunidad astronómica. La idea contradice algunos principios y conceptos aprendidos desde hace tiempo sobre el Sol y desestabiliza los planteamientos realizados por los observadores, especialmente por parte de los climatólogos.
“¡El sol es una estrella variable!” Afirmó categóricamente la Astrofísica India, la Dra. Lika Guhathakurta, científica que se encuentra en la sede de la NASA de Washington.
¿El Sol constante y previsible? No, para nada, esto es sólo una apreciación de la limitación del ojo humano, es una apreciación errónea. Los modernos telescopios y naves espaciales que vigilan el Sol han analizado su resplandor y su comportamiento, y han descubierto una serie de tormentas muy confusas e imprevisibles. Las denominadas “llamaradas solares” (erupciones solares) equivalen al poder explosivo de millones de bombas atómicas. Las nubes cargadas de gas ionizado o “eyecciones de masa coronal” (CME – eyecciones de masa coronal) son lo suficientemente grandes como para tragarse planetas enteros. Y estos son acontecimientos que pueden ocurrir de un momento a otro en un solo día de la vida del Sol.
¿El ciclo solar es inestable?
Durante largos períodos marcados como décadas y como siglos, la actividad solar o bien se ha incrementado, o ha disminuido en un ritmo complejo que los investigadores todavía están tratando de ordenar. En la actualidad se dice que el ciclo solar (El latido del corazón del Sol) es de 11 años, haciéndonos ver que al astro rey como un reloj, y no es así.
“La duración del ciclo solar realmente no es de 11 años”, exclamó la Dra. Guhathakurtha. De hecho, “el ciclo solar tiene una duración que oscila de 9 a 12 años. Algunos ciclos son más intensos, con gran cantidad de manchas y erupciones solares, otros son muy ligeros, con poca actividad solar. En el siglo 17, se dio un periodo anómalo denominado ‘Mínimo de Maunder’, donde el ciclo solar estuvo detenido por completo durante un periodo de unos 70 años y no se conoce en la actualidad cual o cuales fueron los motivos de ese comportamiento”.
Sin embargo, tampoco es necesario que nos remontemos en el tiempo para encontrar un periodo imprevisible en lo que a sus ciclos se refiere. En este momento el Sol está saliendo de un mínimo solar profundo, que desde hace un siglo no había sido visto, ni tampoco nadie predijo.
David Hathaway
“La profundidad del mínimo solar apreciado entre el 2008 y 2009 realmente nos pilló por sorpresa”, dijo el veterano analista de manchas solares David Hathaway del Centro Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama. “En este punto, se pone de relieve hasta qué punto tenemos que ajustarnos para conseguir predecir con éxito las alteraciones solares.”
Esta imprevisibilidad solar es realmente un problema, porque la sociedad humana se vuelve cada vez más sensible a este tema. En la actualidad, la humanidad, nuestra civilización, depende de una red interconectada de sistemas de alta tecnología que sustentan la vida. Las redes de energía inteligentes, la navegación GPS, el transporte aéreo, servicios financieros, comunicaciones, radio de emergencia, todos estos servicios pueden ser noqueado por una eventual actividad solar intensa. Un estudio realizado en 2008 por la Academia Nacional de Ciencias, denominado “la tormenta solar del siglo” puso de relieve como una CME podría causar daños económicos a la sociedad veinte veces más altos que los ocasionados por el huracán Katrina.
Las zonas vulnerables a un colapso probable que en el sistema energético en los EE.UU. que podría ser causada por una tormenta geomagnética extrema. Fuente: NOAA (National Academy of Sciences)
Judith-Lean
“El entendimiento de la variabilidad solar es vital”, dijo la científico espacial Judith Lean del Laboratorio de Investigación Naval en Washington DC. “Nuestra forma de vida moderna depende de él.” El Observatorio de Dinámica Solar (SDO) descubrirá los secretos del Sol. Ahora, gracias al observatorio espacial SDO (Solar Dinámica Observatory), lanzado recientemente (11 de febrero de 2010), ayudara a aclarar algunos misterios del Sol.
El ODS fue diseñado para investigar la variabilidad solar a diferencia de cualquier otra misión satelital en la historia de la NASA. Se observará al Sol con mayor detalle, con más profundidad que con cualquier artilugio astronómico de la actualidad, rompiendo las barreras del tiempo y con una claridad que siempre han deseado los físicos solares. La Dra. Lika Guhathakurta piensa que vamos a ser testigos de toda una revolución solar, viejos conocimientos caerán por su propio peso.
La revolución actual comienza con la ayuda de la fotografía de alta velocidad. El ODS hará un registro de imágenes de alta calidad con este sistema, haciendo uso para ello de una batería de telescopios en múltiples longitudes de onda a la que han llamado “Asamblea de Imágenes Atmosférica” (AIA). Para que tengan una idea, comparando el nuevo equipo con los sistemas actuales les diré que, los observatorios existentes han capturado imágenes a intervalos de minutos en el mejor de los casos con una resolución similar a lo que se ve en la web, no con la calidad del cine. Los investigadores creen que el rápido SDO podría tener como efecto revolucionario un control mayor sobre la física solar.
El ODS no se limitará exclusivamente a observar la superficie de nuestra estrella, contiene otra serie de sofisticados instrumentos. El heliosísmic Magnetic Imager (HMI) puede ver el interior del Sol y observar directamente la dínamo solar.
La dinamo solar es una red de corrientes profundas de plasma que genera el complejo campo magnético y que regula todas las formas de la actividad solar desde las rápidas erupciones (erupciones solares) como los ciclos de menor actividad.
Videos sobre el Dynamo Solar
“Entender el funcionamiento interno de la dínamo solar ha sido últimamente el” Santo Grial “de la física solar”, comenta Dean Pesnell del Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland. “El HMI va a ayudar a descifrar muchas cosas.”
Dean Pesnell
La dinamo permanece oculta a nuestra vista a causa del plasma. El dispositivo de la nave SDO HMI tiene la capacidad de penetrar las capas de gas ionizado, utilizando una técnica familiar a los geólogos / sismólogos. Así como los geólogos estudian el interior de la Tierra utilizando las ondas sísmicas generadas por los terremotos, los físicos solares pueden explorar el interior del Sol por el análisis de las ondas acústicas generadas por las turbulencias propias del Sol hirviente. El instrumento HMI detecta las ondas sísmicas del Sol, ayudando a los investigadores aquí en la Tierra a tener una visión clara del comportamiento solar.
“Es un poco como el uso de la ecografía de una madre embarazada”, dijo Pesnell. “Podemos ver al feto, al futuro niño a través del tejido de la madre.”
La importancia de la radiación ultravioleta extrema (UVE)
Por último – y una de las más importantes para la Tierra – la SDO puede observar el Sol en a través de diversas longitudes de onda: el uso del ultravioleta extremo (UVE). En el espacio, la emisión UVE solar es fácil de detectar y, posiblemente, este es uno de los indicadores más sensible de la actividad solar.
“Si el ojo humano pudiera ver el ultravioleta, nadie tendría ninguna duda de que el Sol es una estrella variable,” dijo Tom Woods, de la Universidad de Colorado en Boulder.
Durante una tormenta solar, la carga ultravioleta extrema puede variar por factores del orden de cientos de miles en cuestión de segundos. Los Disparos de fotones de calor EUV procedentes del Sol a la atmósfera superior de la Tierra, puede ocasionar la descolocación de satélites. Los Rayos UVE también rompen los átomos y moléculas, creando una capa de iones en la atmósfera superior que pueden alterar seriamente las señales de radio. Según Judith Lean, “los rayos UVE controlan el medio ambiente de la Tierra en la atmósfera superior, por encima de unos 100 km de alto.”
Video en la radiación ultravioleta extrema (el experimento EVE – Extreme Ultraviolet Variabilidad Experiment)
“En los rayos UVE es donde está la acción, en donde se presentan algunos problemas” está de acuerdo Woods.
Es por eso que Woods y sus colegas construyeron un sensor de luz ultravioleta extrema para el SDO llamado EUV Variabilidad Experiment (EVE). El EVE nos dará la resolución máxima de tiempo (10 segundos) y la más alta resolución espectral (<0,1>
Durante los próximos cinco años el Observatorio de Dinámica Solar utilizará estos novedosos instrumentos (EVE, AIA y HMI) para redefinir los conceptos de nuestra estrella y su variabilidad potencial. Y hablando de las antiguas enseñanzas sobre el Sol … Las teorías más antiguas pueden tener sus días …
Los astrónomos anteriormente estaban tan convencidos de la constancia de nuestro astro rey, que llamaron a la media total de la irradiancia solar “constante solar” y fue propuesta como elemento de medición y tomada prácticamente como ley. Por definición, la constante de la radiación solar es la cantidad total de la energía solar depositada en la parte superior de la atmósfera de la Tierra en unidades de vatios por metro cuadrado. El valor aproximado de la “constante solar” es 1361 W / m² [calculado a partir de los datos del instrumento SORCE].
Las nubes, la absorción atmosférica y otros factores complican las mediciones de la radiación solar desde la superficie de la Tierra. Por lo tanto, la NASA decidió enviar los dispositivos de medición al espacio. Hoy en día, los observatorios VIRGO, ACRIM y SORCE han realizado mediciones con una precisión de alrededor de 10 partes por millón por año. De los futuros instrumentos previstos para la misión Glory de la NASA y la NOAA con la nave NPOESS se obtendrá una precisión aún mayor. Para asombro de muchos investigadores, las mediciones han denunciado que la constante solar no es una constante.
La constante solar “es una contradicción”, dijo Judith Lean del Laboratorio de Investigación Naval. “Los datos de satélite muestran que la irradiación total del Sol sube y baja una cantidad significativa en función del ciclo de manchas solares”.
En el máximo solar, el Sol es aproximadamente 0,1% más brillante de lo que es el mínimo solar. Esto puede parecer poco, pero considere lo siguiente: Un cambio de 0,1% en 1361 W / m 2 corresponde a 1,4 vatios / m 2. Haciendo la media de este número en la Tierra esférica y la corrección teniendo en cuenta la diferencia de reflectividad de la Tierra, produce 0,24 vatios por metro cuadrado de nuestro planeta.
“Si se suma todo se obtiene una gran cantidad de energía”, dice Lean. “¿Cómo afecta esto a nuestro tiempo y al clima es un asunto que provoca debates muy acalorados.”
Fuente: NASA
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