Para el Sol, ¿un telescopio o un microscopio?

Parece mentira, ya hace veintiún años que dejé atrás mi pueblito en Cataluña para venirme a esta maravillosa isla. Mi director de tesis en el IAC me dijo “sabes, Marian, que en las manchas del Sol hay campos muy fuertes, ¿verdad?”. Asentí. Obviamente, no tenía ni idea. “Bueno, pues tenemos cuatro años para entender qué hay fuera de ellas, en el Sol en calma”. Sonaba genial.

No sabía mucho de manchas ni del Sol porque, seamos sinceros, para muchos, la Astrofísica no es el Sol. Nos es tan cotidiano que bueno, esas cosas pasan. Pero en la Facultad de Física, y en el IAC más adelante, me topé con los mejores físicos solares del mundo y, a su vez, grandes profesores, que fueron capaces de enseñar lo bonita y rica que es la Física del Sol.

El Sol es una estrella, una enorme esfera de gas en ebullición y magnetizada. Ha brillado más de 4500 millones de años por las reacciones nucleares en su interior. Allí los núcleos de hidrógeno (las estrellas son en su inmensa mayoría hidrógeno) están tan, tan, pero tan cerca que ocurre algo increíble. Las escalas cuánticas entran en acción y estos núcleos que, por tener la misma carga, se repelen, colisionan por efecto túnel, fusionándose. Con cuatro núcleos de hidrógeno se crea uno de helio, menos pesado que los componentes de origen juntos. Esto significa que sobra masa, y ya nos dijo Einstein que la masa es lo mismo que la energía. Así que física cuántica y relatividad especial juntas dan lugar a la fusión nuclear que tanta energía le da al Sol y que tanto deseamos para la Tierra. Desde el interior (¡donde estamos a quince millones de grados!) la energía viaja hacia fuera, enfriándose al alejarse de la fuente de calor. En la superficie tenemos unos 5800 grados y un gas en tremenda ebullición.

¿Por qué hierve el Sol? Como en una olla con agua, cuando calentamos por abajo, el calor se difunde al resto por conducción. Si seguimos dando calor, la conducción es ineficiente y el agua empieza a hervir. En Física esto se llama convección y es una forma muy eficiente de homogeneizar el calor en un gas o un líquido. En el Sol, el gas asciende del interior por los “gránulos” (zonas brillantes) y se enfría al subir, bajando por los bordes de esta celda, formando caminos oscuros que llamamos “intergránulos”. Imaginad ahora ese movimiento envolvente de la granulación… y echadle espagueti. Empezarán a retorcerse y enrollarse. Esto es lo que le pasa al campo magnético del Sol, sobre todo, en mi Sol en calma. Pero llegaremos, llegaremos.

El magnetismo del Sol se produce debajo de la superficie por efecto dinamo y parece una canilla hilada de una máquina de coser en el ecuador del Sol. Inestabilidades tiran de esos hilos que, literalmente, flotan hasta la superficie. Si el manojo es consistente, le gana el pulso a la granulación y no deja que suba el calor del interior, formando zonas muy magnetizadas y unos 2000 grados más frías: las manchas. Se ven oscuras por contraste, pero brillarían más que la Luna llena.

Marian, céntrate, el Sol en calma. Bueno, ya os lo imagináis, es ese batiburrillo de hilos delgados y debiluchos que vive a merced de la granulación. Las manchas, un manojo de espagueti de unos 10 000 km de diámetro pinchado en la superficie del Sol, tienen intensidades de unos 3000 Gauss y viven durante semanas. Los campos magnéticos del Sol en calma, de apenas 10-100 Gauss, son un amasijo desordenado y virulento, muriendo y regenerándose cada pocos minutos. Los tamaños van desde unos cientos de kilómetros hasta las escalas más pequeñas que hoy vemos; hay evidencias de que, si seguimos construyendo telescopios más grandes y sensibles, detectaríamos cada vez estructuras más pequeñas, más débiles y caóticas. Este es un reto para el futuro Telescopio Solar Europeo (Roque de Los Muchachos). Sondearemos el Sol en calma con el mayor telescopio… ¿o el mayor microscopio? A veces, realmente siento que estoy mirando el Sol al microscopio.

¿Por qué tanto interés en el Sol en calma? La temperatura del Sol, misteriosamente, aumenta más allá de la superficie hasta alcanzar diez millones de grados en la corona. ¿Es o no es alucinante? El Sol tiene un ciclo de actividad de once años y, en mínimos, está inmaculado, no hay manchas durante largo tiempo. Pero ¿sabéis?, la corona sigue estando a millones de grados y, si uno mira a la superficie, solo ve ese magnetismo retorcido y débil por toda la superficie. ¿Cuál es su papel en todo esto? Las palabras de mi director que me hicieron sonreír por dentro hacen que, aún hoy, suba al Teide a obtener datos y, analizándolos, frunza las cejas. Acabaré por entenderlo. 

* Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez