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El Sol, esa bola de plasma que vuela y quiere matarnos

Autor
Categoría
Astronomía
Fecha de Publicación
2016/11/15
Temas
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El Sol y su complicada digestión de hidrógeno

Este es nuestro Sol. Hay muchas estrellas como él, pero este es nuestro. Así como todas las demás estrellas de su tipo, el Sol no es nada más ni nada menos que una burbuja de (principalmente) plasma de hidrógeno y helio que no se soporta a sí misma (vive una suerte de lucha interna permanente).
Verán, todo es culpa de la gravedad. La gravedad es una propiedad de la materia: donde haya materia, hay gravedad, y por muy pequeña que sea la masa de lo que sea, esta ejerce atracción con cualquier otra cosa que haya por ahí. Y como lo que más hay en el universo es hidrógeno, pues es cosa de tiempo para que éste se empiece a apelotonar y distribuir homogéneamente creando unos esferoides (que a su vez, generan atracción gravitacional con más fuerza) y el proceso sigue.
Hasta ahí, todo bien: burbujas espaciales de hidrógeno. El problema viene cuando esta burbuja es tan grande, que la presión y calor soportada por los átomos de hidrógeno en el centro ya no resisten más, se fusionan en un proceso físico llamado fusión nuclear. Dos átomos de hidrógeno se unen para formar un átomo de helio, y en el proceso se liberan cantidades absurdas de energía, de magnitudes similares a las de una bomba nuclear. Y aquí es donde se genera la lucha interna: esta tremenda cantidad de energía eleva la temperatura y expulsa el hidrógeno (ya en estado plasmático, no gaseoso) hacia afuera, pero la gravedad lo contrae hacia el centro.
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Entonces, finalmente el Sol (y las estrellas, en general) son un balance entre destrucción y contención gravitacional. Algo nada tranquilo y jamás apacible.
Comprenderán entonces que el Sol dista bastante del disco amarillo con carita sonriente que dibujan los niños (de hecho, si tuviese una cara, quizás se parecería más a Furia de Intensamente).
En su superficie también se observan comportamientos inusuales sobre el plasma incandescente: marejadas, manchas, arcos, fulguraciones y eyecciones.
¿Eyecciones? Sí. El reflujo del Sol. Dadas ciertas condiciones, el Sol «eructa» una parte infinitesimal de su masa hacia el espacio. Y lo hace con mucha fuerza. Ese fenómeno se llama Eyección de Masa Coronal, o EMC para los amigos (y bueno, sí tiene algo que ver con la clásica ecuación de la teoría de la relatividad E=mc2, aunque esto es pura coincidencia). Dependiendo del momento en el ciclo solar (que dura aproximadamente 11 años y que pasa por períodos de baja actividad y alta actividad solar), pueden producirse hasta 3 eyecciones de masa coronal al día.
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Aquí puede ver un poco de la actividad solar con la Tierra a escala. Por cierto, el peligro no es esa llamarada de plasma gigante (que en astronomía llaman «filamento»), ya que eso ni siquiera podrá escapar a la gravedad del Sol. El problema son las partículas cargadas que no se ven en esta imagen porque, tal como decía el Principito, «lo esencial es invisible para los ojos». Imagen cortesía de la NASA.

El protector solar SPF 50+ no sirve para una EMC

A pesar de que la Tierra está a una distancia considerable (unos 150 millones de kilómetros en promedio, o poco más de 8 minutos luz) y achuntarle medio a medio a un planeta tan pequeño es bien difícil, de tanto en tanto, alguna de estas EMC viene directo a donde estamos parados (en la superficie de nuestro planetita) y no hay nada que podamos hacer para detenerlas.
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Demos gracias a la NASA, que estudia constantemente el Sol, por mostrarnos lo mucho que nos odia el Astro Rey. Aquí tiene una animación que muestra cómo salen disparadas al espacio las partículas cargadas que podrían, eventualmente, alcanzar nuestro planeta. La NASA también es la fuente de esta imagen.
¿Moriremos achicharrados? ¿Es este el fin de Etilmercurio? ¿El fin de twitter? ¿El fin de las discusiones sobre la dirección de instalación del papel higiénico?
No.
Por dos razones.
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La magnetósfera terrestre luciendo su técnica de «encerar, pulir» contra los rayos asesinos del Sol. Fuente: NASA
Primero, porque nuestro planeta posee un escudo que le protege de todos esos rayos letales con los que trata de matarnos no sólo nuestro brillante Sol, sino también las lejanas supernovas. Este escudo se llama mangnetósfera y se produce gracias al campo magnético de la Tierra, generado por la rotación de nuestro planeta y por el hecho de que su núcleo tiene una gran cantidad de aleaciones de hierro fundido. O sea, la Tierra es como un dínamo de proporciones épicas (por cierto, no todos los planetas tienen campo magnético: Venus no tiene, Marte tiene uno muy débil y miércoles es un día de la semana, así es que podemos sentirnos afortunados de vivir aquí). La magnetósfera terrestre tiene el poder suficiente para desviar las partículas cargadas que nos dispara el Sol (Magneto de los X-Men tiene mucho que aprender de la magnetósfera terrestre).
En segundo lugar, porque nuestro planeta ya recibe una buena cantidad de partículas cargadas en forma regular, que aún no nos han matado y difícilmente lo harán en el corto o mediano plazo. Todos los planetas del sistema solar (planetas enanos también: un saludo para Plutón que está allá, al fondo) reciben no sólo la luz del Sol, sino que además una bocanada de lo que se llama viento solar. El viento solar no es más que un influjo semiconstante de partículas (protones, electrones y partículas alfa) que salen disparados desde la corona del Sol (se entiende que para escapar de la enorme gravedad del Sol realmente se requiere mucha energía). Este «viento» es la razón de que la cola de los cometas siempre se vea en la dirección contraria al Sol, o de que si estamos suficientemente al norte (o sur) del planeta, podamos ver auroras boreales (o australes). El punto es que este tufillo de partículas, este viento, es recibido por la Tierra y la magnetósfera se enfrenta a este viento solar, siendo deformado considerablemente. En resumen, todos los días estamos recibiendo lo mismo que cuando nos lanzan una EMC, pero en porciones de restaurante francés.
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Las auroras boreales y australes son el resultado de la épica batalla de Genkidamas que se da en la magnetósfera de nuestro planeta. Aquí puede acceder a la imagen original.
Eso es viento solar, algo de todos los días. Pero cuando una de las EMC coincide en su trayecto con la Tierra… Bueno, eso es otra cosa. Las eyecciones de masa coronal tienen una mayor concentración de electrones, protones y otras partículas cargadas que, al contacto con nuestra magnetósfera, la deforman radicalmente, achatándola en el lado diurno y alargándola en el lado nocturno. Este «bombardeo» de partículas cargadas provoca una disrupción en el campo magnético, generando una tormenta geomagnética. Un nombre bien cinematográfico para describir los efectos de un desbalance en el campo magnético terrestre. Al producirse la «reconección magnética» (el acomodo físico de un campo magnético alterado) se libera energía en otras formas, pasando por lejos la potencia de 1.21 gigawatts, llegando a escalas de terawatts.
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Suficiente potencia como para enviar miles de DeLoreans atrás en el tiempo y evitar que Trump gane las elecciones presidenciales. imdb.com.

Con el apagón, qué cosas suceden…

Esta carga adicional de energía aplicada sobre el planeta no pasa inadvertida: las partículas directamente, o sus efectos en la ionósfera (y la liberación de energía eléctrica en la atmósfera alta) pueden provocar problemas serios en la comunicación radial, dañar satélites, e incluso provocar apagones por mal funcionamiento de centrales de distribución de energía eléctrica.

¿Ciencia ficción, dice usted?

Bueno, esto ya ocurrió. Afortunadamente, en una época en que aún no teníamos satélites y  no éramos tan dependientes de la electricidad como hoy.
Corría el año 1859, para ser más precisos, el 1º de septiembre de 1859.
Para que se haga una idea: ese año, Charles Darwin publicó la primera edición de El origen de las especies, Richard Wagner terminó de componer su ópera Tristán e Isolda y se inauguró el Big Ben.
Ese 1º de septiembre se observó una peculiaridad en el Sol, un destello inexplicable que, al día siguiente, coincidió con auroras boreales extendidas que pudieron verse incluso desde Colombia.
Los sistemas de telégrafos en toda Europa y Estados Unidos fallaron, llegando a darle golpes eléctricos a los operadores. Incluso seguían activos después de haber desconectado la fuente de poder. Este hecho inaudito fue llamado evento Carrington, tomando el apellido de uno de los astrónomos que observó y registró el fenómeno.

¿Entonces, hay riesgo de que no pueda enviar mis telegramas?

Voy a repetirlo: en 1859 no había satélites, ni estación espacial, ni electrónica, ni distribución masiva de electricidad, ni Playstations, ni mimos a la salida de los bares (aunque otras fuentes no están tan seguras de esto último). Por lo mismo, los efectos de una EMC similar en magnitud a la observada para el evento Carrington en nuestra moderna modernidad podría ser desastrosa. Con circuitería espacial quemada, con satélites convertidos en basura, con cortes generales de electricidad, fallas en los telégrafos e interrupción de la transmisión radial mientras usted escucha los grandes éxitos de Nickelback.
El último peligro real de que eso ocurriera fue en julio de 2012, cuando una EMC de clase Carrington pasó rozando la Tierra.

¿Entonces, esa cadena de mail que decía que debía apagar mi celular y mantenerlo alejado de mi cuerpo durante la noche era cierta?

No. Claramente, no. Dejen de creer tonterías, por el bigote de Tesla.
El Sol permanentemente está siendo monitoreado por satélites y sondas espaciales, y una eyección de masa coronal tarda entre 2 a 3 días en llegar a la Tierra. Por lo tanto, habrá tiempo de sobra para verificar su trayectoria e intensidad. Además, a pesar de que nuestros celulares tienen antenas (que están diseñadas para recibir radiación electromagnética), difícilmente captarán suficiente energía para encenderse en llamas o explotar (a menos que usted tenga un Samsung Galaxy Note 7 y para eso no necesita esperar una EMC).
Si quiere investigar más sobre el tema, le invitamos a revisar estos artículos:
Xochitl Blanco-Caro, Primoz Kajdic. El sol, nuestra estrella. Revista Digital Universitaria [Internet]. 10 de octubre de 2009;10(10). Disponible en: http://www.revista.unam.mx/vol.10/num10/art67/art67.pdf
Cliver EW, Svalgaard L. The 1859 Solar–Terrestrial Disturbance And the Current Limits of Extreme Space Weather Activity. Solar Physics. octubre de 2004;224(1-2):407–22.
Daniel Marín. Cómo puede una tormenta solar destruir nuestra civilización [Internet]. Eureka. 2012. Disponible en: http://danielmarin.naukas.com/2012/09/10/como-puede-una-tormenta-solar-destruir-nuestra-civilizacion/
NASA. Coronal Mass Ejections [Internet]. Solar Physics. Disponible en: http://solarscience.msfc.nasa.gov/CMEs.shtml
NOAA. Earth’s Magnetosphere [Internet]. Disponible en: http://www.swpc.noaa.gov/phenomena/earths-magnetosphere
Chapter: 3 Space Weather and Society. En: Severe Space Weather Events--Understanding Societal and Economic Impacts: A Workshop Report [Internet]. Washington, D.C.: National Academies Press; 2008 [citado 15 de noviembre de 2016]. Disponible en: http://www.nap.edu/catalog/12507