Héctor Socas, astrónomo: "Las empresas de seguros se toman muy en serio las tormentas solares"

A diferencia de otros telescopios, este observará el cielo de día y mirará directamente hacia el Sol para desentrañar los secretos que todavía guarda. Por ejemplo, cuándo se desencadenan las tormentas solares (eyecciones de masa coronal es su nombre técnica) y cuál es su gravedad.

Tampoco es de extrañar que para poner en marcha el proyecto del Telescopio Solar Europeo, que será el más grande del continente de su clase, se haya elegido a un canario.

Héctor Socas-Navarro acaba de ser nombra director de la Fundación EST, que traza el camino para que el telescopio pueda comenzar a funcionar a principios de la próxima década.

Es doctor en Ciencias Físicas por la Universidad de La Laguna (Tenerife) e investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias. En su currículum destaca su participación en el desarrollo de instrumentación para telescopios tanto de tierra como para misiones espaciales.

Además, es un astro (sic) de la divulgación. No solo por su faceta de director del Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife, sino por crear y dirigir Coffee Break, un veterano pódcast semanal de actualidad científica que está cerca de cumplir ya una década.

¿Qué es el Telescopio Solar Europeo?

Es un proyecto en el que se viene trabajando desde 2008: construir el telescopio solar más grande del mundo, de 4,2 metros de diámetro. Ahora mismo, los mayores telescopios solares son uno que tenemos en Canarias, de 1,5 metros, y otro en California de 1,6 metros. 

De ahí se ha dado el salto recientemente a los proyectos de telescopios de 4 metros. Se construyó el primero en EEUU, en Hawaii, y ya están haciéndose sus primeras observaciones. Europa, desde 2008, viene desarrollando este proyecto que, aunque sea también de 4 metros, tiene diferencias importantes con el de EEUU, porque tiene objetivos científicos distintos. 

Allí hay más interés por la corona solar, mientras que en Europa nos interesan otros aspectos como entender el campo magnético en tres dimensiones en las capas de la atmósfera solar. Aunque son, básicamente, igual de grandes, están preparados para responder diferentes preguntas.

¿En qué se diferencia un telescopio solar de otros tipos de telescopio?

Lo más importante (aunque parece una perogrullada) es que el telescopio solar observa de día. El problema, entonces, es que tenemos una fuente de calor enorme en el cielo, que calienta el suelo y ese calor es muy perjudicial para las observaciones.

Todos tenemos la imagen de cuando hace mucho calor y estamos en la carretera: se ve este efecto espejismo, el aire como borroso. Ese efecto es debido a la turbulencia del aire.

Para tener las mejores imágenes, tanto en telescopios nocturnos como solares, necesitas que la atmósfera esté lo más fría posible. Por tanto el calor es terrible. Eso hace que los telescopios solares se construyan sobre torres altas, de 40 metros, para ponerlos lo más lejos posible del suelo.

Otra diferencia muy importante es que un telescopio concentra toda la luz del espejo primario en un punto. En el caso del Sol, concentrar la luz en un punto genera un problema de calor y tienes que decidir qué haces con él. Si con metro y medio de diámetro es un problema, en los telescopios de cuatro metros se convierte en una dificultad de ingeniería muy importante. 

Hay varias soluciones. Una de ellas es rechazar toda la luz que no vas a utilizar. Normalmente usamos filtros estrechos, observamos una pequeña región del sol con mucho aumento. El resto de la luz se rechaza. El diseño del EST contempla, por ejemplo, un sistema de succión para ir sacando el aire caliente de ahí y reemplazarlo con aire frío del entorno.

Siempre asociamos el telescopio a la noche pero, claro, entonces no puedes observar el Sol.

Hay telescopios para observar el Sol porque nos interesa todo el entorno espacial de la Tierra, la meteorología espacial, las tormentas solares de las que hemos oído hablar últimamente, sobre todo ahora que estamos cerca del máximo de actividad. Todo eso está producido por la actividad que ocurre en el Sol, y se da porque hay campos magnéticos que interactúan con el plasma del que está hecho el Sol.

Esas interacciones del campo magnético ocurren a escalas de decenas de kilómetros, así que tenemos que ampliar las imágenes para ver estructuras de kilómetros en el Sol y eso requiere muchos aumentos.

Luego hay que pasar la luz por instrumentos como filtros, espectrógrafos, polarímetros… que permiten medir el campo magnético que no se ve pero se puede medir, y nos permite estudiar qué es lo que está pasando.

¿Cuáles son los objetivos del telescopio europeo?

El telescopio tiene dos requisitos importantes. Uno es la flexibilidad de poder actualizar la instrumentación en el futuro. Tiene que durar 30 o 40 años pero la ciencia avanza más rápido y es importante poder reemplazar la tecnología, [de forma] que permita responder las preguntas científicas, no las de ahora, sino las de dentro de 30 años.

El otro requisito es que se pueda observar al mismo tiempo diferentes capas de la atmósfera del Sol y medir su campo magnético con mucha precisión. Luego, aplicando técnicas de reconstrucción con el ordenador, podremos replicar la estructura del campo magnético en tres dimensiones. 

Todos tenemos en mente la imagen de un imán como una herradura de la que salen líneas que forman arcos. Esos mismos arcos del campo magnético también se forman en el Sol. Por eso, cuando hay mucha actividad, por fuera del borde se ven esos arcos. Lo que queremos es poder medir esto sobre la superficie, que es donde tienen lugar los procesos físicos más complejos.

¿Cuándo empezará a funcionar?

La fundación tiene como objetivo dar los pasos que faltan para empezar a construirlo. Falta una parte técnica, otra legal y otra económica, que es la más difícil. La técnica es acabar el diseño detallado y no prevemos ningún problema con eso. Es como las misiones espaciales, tiene que estar todo perfectamente diseñado, hasta el último tornillo. Esperamos que esté terminado en los próximos dos años.

Luego está la parte legal: hay que constituir una entidad a nivel europeo que gestione los fondos para construir el telescopio. En principio, no debería ser mayor problema.

La tercera parte, la complicada, es conseguir que los países que forman parte del proyecto pongan el compromiso de financiación que corresponde a cada uno. Esta es la parte más complicada porque involucra mucha política. Juntar a 18 países, que son los que forman parte de este proyecto, para ponerse de acuerdo es algo que está costando.

Pero bueno, el objetivo es que, a partir de 2027, se pueda empezar a construir el telescopio en el Observatorio de La Palma. Eso llevaría unos cinco o seis años; si todo va bien, el telescopio verá la luz en 2032-2033.

¿Está de moda la investigación espacial?

Sí, y no creo que sea una moda pasajera. Es parte del desarrollo normal de nuestra civilización porque cada vez utilizamos más el espacio. Imaginemos a antiguos pobladores que viven en la costa y que algún antepasado empezara a adentrarse en el mar y vivir de la pesca. Cada vez sería más importante para ellos entender el mar, explorar la navegación de aguas profundas y construir embarcaciones más grandes.

Ese es el proceso en el que estamos. Cada vez dependemos más del espacio. No somos conscientes, pero el día a día de nuestra tecnología de comunicaciones, los móviles, internet, la internet cuántica que viene en el futuro… dependerá mucho de comunicaciones a través del espacio, vía satélite.

Tenemos también problemas con el uso del espacio. Requiere una regulación porque hay interés comercial, ya no es solo una cuestión científica. La tecnología del día a día está en el espacio y esto hace que empecemos a tener los problemas típicos de cuando un recurso se vuelve de uso masivo. Tenemos que empezar a regularlo, y eso indica hasta qué punto nuestra dependencia del espacio es cada vez mayor.

Ya no es solo una cuestión científica, de las grandes preguntas, sino que empieza a ser una cuestión cotidiana. El estudio del Sol empieza a ser importante por todas las perturbaciones del entorno espacial en el que se mueve toda la tecnología que estamos desarrollando.

Uno de los escenarios apocalípticos que nos vende Hollywood es el de las tormentas geomagnéticas, las tormentas solares. 

'Tormenta solar' es un concepto que se utiliza mucho a nivel popular pero no nos gusta mucho técnicamente. 'Tormenta geomagnética' es lo más adecuado: es el efecto que se produce en la Tierra cuando una perturbación del entorno espacial afecta al campo magnético terrestre.

¿Cuánto hay de cierto en el riesgo del 'gran apagón' que pueden generar?

No lo sabemos bien. No hay que ser catastrofistas, a veces se vende una imagen apocalíptica, que parece que va a venir una llamarada y nos va a carbonizar a todos. Esto no va a ser así, pero tenemos constancia histórica de que de vez en cuando ocurren eventos, como ocurrió en 1859, que, sin llegar a ser apocalípticos, no sabemos cuáles serían las consecuencias a día de hoy. 

Se habla de un gran apagón pero no está claro porque no tenemos experiencia. Estas tormentas solares como las que provocaron las auroras son solo una curiosidad pero tenemos constancia de que ha habido eventos decenas de miles de veces más potentes que estos y se piensa que podrían dañar nuestra tecnología.

Hay estudios que estiman los potenciales daños en billones de euros, algo bastante superior a la famosa crisis de 2008 de las hipotecas subprime. A lo mejor no es apocalíptico pero sí lo suficientemente serio como para compararlo con grandes crisis financieras.

Las aseguradoras, de hecho, se lo toman muy en serio. Hay compañías que tienen equipos de estudio de meteorología espacial y física solar para intentar entender a qué tipo de daños nos podríamos enfrentar.

¿Se pueden predecir estos fenómenos?

Hay dos cosas. Una es la parte operativa, monitorizar el sol las 24 horas y verlos venir cuando ocurren. Eso nos da un día o dos de margen. Eso sí se puede predecir. Tenemos observatorios que están vigilando el Sol y nos dan ese margen.

El problema es que podemos ver un evento muy potente en el Sol y que luego, al llegar a la Tierra, tenga consecuencias relativamente inocuas. Y luego otros, que no parecen tan importantes en el Sol, cuando llegan a la Tierra sí que causan un efecto importante. No sabemos predecir muy bien cuál va a ser el efecto: lo vemos llegar pero no sabemos cómo de grave va a ser. Eso es parte de la investigación fundamental que hay que seguir desarrollando.

Podemos dar alertas pero muchas de ellas van a ser falsas alarmas, es parte del problema que tenemos. Esto depende de cómo interactúe el magnetismo del proyectil que viene del Sol con el campo magnético de la Tierra. Nuestro planeta tiene un escudo magnético que nos protege de estas tormentas solares, que nosotros llamamos eyecciones de masa coronal.

Dependiendo de cómo sea la configuración magnética de la eyección de masa coronal, va a tener una interacción u otra con la magnetosfera de la Tierra. Y, a día de hoy, no sabemos predecirlo bien y tampoco podemos medir su campo magnético.

Al no saberlo, no se puede actuar para proteger los equipos que podrían verse afectados.

Exactamente. Es un problema del pastorcillo y el lobo: si estás dando alertas continuamente, la gente va a dejar de hacerles caso. Hay servicios de alerta que funcionan y que publican regularmente todos estos eventos solares y cuáles tienen riesgo de impactar con la Tierra, y qué tormentas geomagnéticas se espera que pueda causar, pero esta última parte tiene una incertidumbre muy grande.

Hay quien hace uso de esta información y quien la descarta porque, si no tiene fiabilidad, no es útil. Hay que seguir avanzando.

Antes comentaba que el espacio va a ser cada vez más importante en nuestro día a día. ¿Hay suficiente gente preparada para hacer frente a la demanda de conocimiento en este área?

Yo creo que no. Como siempre, vamos con retraso, la tecnología va avanzando más rápido de lo que nos adaptamos a ella. Nuestra dependencia tecnológica del espacio empieza a requerir estudios de mucha mayor escala, con más gente y recursos. 

Estamos en una situación parecida, en cuanto a equipos humanos y recursos para instrumentación científica, a lo que podía haber hace 20 o 30 años, cuando yo estudiaba. Sin embargo, la sociedad no tiene nada que ver con hace 30 años. Entonces, estaba empezando internet, apenas había móviles y la población de satélites era mucho menor de la que hay ahora. Y, desde luego, si extrapolamos hacia el futuro, mejor no comparar. Así que creo que vamos con retraso.

¿Qué es lo que nos queda por saber de nuestro Sol?

Lo que nos falta por saber es entender cómo el campo magnético interactúa con el plasma a nivel de cómo almacena energía y la libera. Entendemos los comportamientos tranquilos, es decir, cómo el campo magnético interactúa de forma tranquila con el plasma.

Lo que no entendemos son las erupciones violentas, las liberaciones de energía. En general, todo lo que tiene que ver con liberación de energía. Por ejemplo, todavía queda pendiente entender por qué la temperatura en el Sol aumenta desde la superficie hacia fuera. La superficie está a 6.000 grados y la corona a un millón. Eso parece contraintuitivo y hasta hace unas décadas era un misterio. Hoy en día sabemos que ocurre porque el campo magnético transporta energía de las capas más bajas hacia las altas, donde la libera, pero no sabemos cómo ocurre eso.

Todo lo que tiene que ver con cómo el campo magnético da lugar a liberaciones de energía, bien en erupciones, explosiones, eyecciones de masa coronal, el calentamiento de la corona… Todos esos aspectos son los que todavía no entendemos.

¿Cuál es el principal misterio del universo que cree que puede ser resuelto a corto plazo?

Predecir cuándo, una región activa en el sol (que son grandes concentraciones del campo magnético) se va a convertir en inestable y va a empezar a producir erupciones violentas. Ese es el gran reto y lo que se espera que estos grandes telescopios nos ayuden a resolver en el plazo de diez años desde que empecemos a hacer ciencia con ellos.

Con todo, no soy futurólogo, no es una predicción, solo es una opinión.

¿Los astrónomos están siempre en las nubes?

[se ríe] Sí, tanto los solares como los nocturnos, y además yo hago un poco de las dos cosas. Quizás nos interesan más lo que pasa fuera de la Tierra. No nos gusta mucho tener los pies en el suelo, el mundo real es el que está ahí fuera y, poco a poco, le vamos dando más importancia como sociedad a lo que pasa de las nubes para arriba. No podemos vivir de espaldas a lo que nos rodea.