Por qué el Sol sigue siendo un misterio

exploración solarLas primeras imágenes publicadas por el telescopio espacial James Webb, el más grande, potente y caro jamás construido, abren una nueva era de la observación científica. Sin embargo, no hace falta alejarse miles de millones de años luz para encontrarse con uno de los mayores misterios del cosmos: el Sol. La estrella más cercana a nosotros no es fácil de estudiar.

El 26 de marzo de 2022, la sonda Solar Orbiter sobrevoló Mercurio y descendió sobre el Sol a una altura récord de 48 millones de kilómetros. Cerca de un tercio de la distancia que separa la estrella de nuestro planeta. Allí, el calor derrite los cables de metal y la radiación hace que los sensores se vuelvan locos. La sonda tomó algunas imágenes sin precedentes de la superficie solar.

Qué sabemos del Sol

Visto tan de cerca, el Sol parece un inmenso dispositivo a punto de estallar. Todo hierve y es muy inestable y precario. En realidad, el Sol no explotará. Después de que se quede sin combustible y se infle en una gigante roja que engullirá nuestra órbita, se despojará de sus capas más externas y colapsará en una enana blanca. Para finalmente extinguirse en una enana negra de una densidad inconcebible. Los humanos no lo veremos. Mucho antes, dentro de mil millones de años, la estrella ya será tan brillante e incandescente que secará los océanos y acabará con el escudo magnético de nuestro planeta. Adiós, vida.

Sin embargo, para nosotros el Sol es el astro inextinguible y siempre lo hemos adorado como una divinidad. Su estudio empírico comenzó ya en la antigüedad, en observatorios megalíticos como el de Stonehenge (Reino Unido). Del modelo geocéntrico del sistema solar del griego Ptolomeo pasamos al modelo heliocéntrico de Nicolás Copérnico. Luego se añadieron las leyes de Johannes Kepler sobre el movimiento de los planetas y los puntos de oscilación gravitacional de Joseph-Louis Lagrange.

Otros desarrollos significativos en el estudio del Sol llegaron con los primeros trabajos espectroscópicos del Observatorio de la Universidad de Harvard (Estados Unidos). Y luego con los satélites del proyecto Orbiting Solar Observatory, lanzado por la NASA entre las décadas de los sesenta y setenta. Tras el récord de marzo, el Solar Orbiter irá aún más lejos para fotografiar el Sol a una distancia de 42 millones de kilómetros. Otra misión, la Parker Solar Probe, se sumergirá en la atmósfera solar, descendiendo hasta seis millones de kilómetros desde la superficie de la estrella.

Nuevos descubrimientos

Los últimos treinta años de observaciones fueron suficientes para alterar nuestra comprensión del Sol. Desde las teorías sobre su origen hasta las hipótesis sobre su extinción, que se espera ocurra en unos 5000 millones de años. Lo que sabíamos hasta ahora es que, hace 4500 millones de años, una nube primordial de polvo y gas colapsó por su propia gravedad. Quizás debido a la onda expansiva de una supernova que le explotó cerca. Luego se formó una ‘protoestrella’ alrededor de la cual el material residual comenzó a girar con gran velocidad y se espesó en los ocho planetas del sistema solar.

Cuatro pequeños planetas rocosos en gravitación cerca del Sol y cuatro gigantes gaseosos más lejos. Los primeros en formarse fueron los astros gaseosos, que después migraron hacia el exterior. Así, dejaron la órbita interna a los planetas rocosos más jóvenes. Sin embargo, la observación astronómica de otros sistemas estelares en proceso de formación ha puesto en duda la teoría sobre la de los planetas solares. Ahora, de hecho, se especula que al principio pudo haber planetas intermedios que no sobrevivieron.

Además, hemos entendido mejor cómo la actividad en el núcleo más interno del Sol, enterrado bajo cientos de miles de kilómetros de plasma, afecta los fenómenos observables en la superficie. Aunque está compuesto casi en exclusiva por hidrógeno, el más ligero de todos los átomos, el Sol concentra el 99,8 % de la masa del sistema solar. Las condiciones extremas de densidad, presión y temperatura en su interior lo vuelven un gigantesco horno termonuclear.

Sol

Las amenazas del Sol

Cada fotón producido por las reacciones de fusión nuclear tarda hasta 170 000 años en emerger de la superficie solar. Y, desde allí, poco más de ocho minutos en llegar a la Tierra. El Sol dispara su energía con partículas cargadas y campos magnéticos que inundan nuestro planeta y se extienden por otros 18 000 millones de kilómetros. Los vientos solares interfieren de forma directa con la magnetosfera terrestre. La capa protectora magnética sin la cual el Sol incineraría toda la vida del planeta.

En las últimas décadas, una nueva ciencia, la meteorología espacial, se encarga de estudiar la interacción entre los fenómenos observados en la superficie solar y las alteraciones de la magnetosfera terrestre. También pretende llegar a predecir las tormentas geomagnéticas. Los observatorios Soho y Deep Space Climate Observatory permiten anticipar estos eventos catastróficos en cerca de una hora. En los próximos años, las sondas centinela, como Vigil y Lagrange de la Agencia Espacial Europea (ESA), se colocarán en el punto L5 de Lagrange. Una posición que permitirá dar la alarma con más antelación.

No obstante, el Sol sigue siendo un misterio. No sabemos cómo evolucionará la actividad solar. Y no entendemos por qué parece haberse reducido. Observamos los fenómenos que arden en la superficie sin saber qué los regula. Ni por qué en la corona hace más calor que la superficie. A pesar de los esfuerzos científicos y tecnológicos, la estrella continúa ocultando muchos de sus secretos.

Descubrirlos nos ayudaría a identificar otras áreas habitables del espacio. Planetas tan cerca de una estrella como para recibir luz y energía. Y lo suficientemente lejos para almacenar agua líquida. La ambición de la astrobiología es, de hecho, encontrar exoplanetas ‘gemelos’ de la Tierra. Aunque, para localizarlos, primero hay que descubrir una estrella lo más parecida posible al Sol, que acabamos de empezar a conocer.

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Imágenes | Nasa/Unsplash, Braňo/Unsplash

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