Resuelto el misterio del campo magnético del Sol que desconcertó a Galileo: crea las tormentas solares

La actividad electromagnética del Sol ha intrigado a los astrónomos desde que Galileo Galilei realizase sus primeras observaciones hace 400 años. Pero si el sabio nacido en Pisa tuvo que usar el telescopio de su invención para realizar sus observaciones, los investigadores han podido contar ahora con datos de la NASA y superordenadores para determinar dónde se genera este campo magnético solar. Y contrariamente a lo esperado, su origen se encuentra a menos de 32.200 kilómetros de profundidad.

Hasta ahora, se asumía que el campo magnético se originaba a cerca de 210.000 kilómetros bajo la superficie de nuestra estrella. El hallazgo que publica Nature, afirman los autores, ayudará a entender mejor los procesos que provocan las tormentas solares y a pronosticarlas con mayor anticipación. Aunque pueden manifestarse de manera espectacular como las recientes auroras boreales, la principal preocupación es el daño que provocan a las infraestructuras y telecomunicaciones.

"El origen del campo magnético del Sol ha sido un enigma abierto desde la época de Galileo, y es importante si queremos prever mejor en el futuro su actividad, como las llamaradas solares", explica Daniel Lecoanet, profesor de Ciencias de la Ingeniería y Matemáticas Aplicadas de la Escuela de Ingeniería McCormick. Este mecanismo se conoce como 'dinamo solar', y se creía que ocurría en lo más profundo porque no se han visto campos magnéticos fuertes en latitudes solares altas. 

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El propio Galileo anotó las primeras evidencias de la presencia de manchas solares cambiantes en la superficie del Sol en 1612, teniendo en ocasiones que usar su propia vista al desnudo. Ahora, los investigadores han podido desarrollar un modelo de simulaciones que permite medir las oscilaciones torsionales, un patrón cilíndrico que reproduce cómo el gas y el plasma fluyen en el interior de la estrella y a su alrededor. Dado que no es un astro sólido, la rotación varía según la latitud, con un ciclo de 11 años parejo al ciclo magnético solar.

"Puesto que el ciclo de ondulación y de campo magnético tienen la misma duración, se asumía que ambos fenómenos estaban relacionados", explica Lecoanet. "Sin embargo, la teoría tradicional que situaba el origen del fenómeno en profundidad no explica de dónde viene la oscilación torsional. Pero dado que sólo se observan cerca de la superficie del Sol, la teoría que propusimos es que tanto la ondulación como el campo magnético son ambos manifestaciones diferentes de un mismo fenómeno".

El modelo desarrollado en el laboratorio de Lecoanet en la Universidad de Northwestern ha podido proporcionar una medida cuantitativa para las propiedades de las oscilaciones de torsión, y también explica por qué las manchas solares siguen los patrones de la actividad magnética del Sol. Así, concluyen, el complejo entramado de líneas que marcan el movimiento constante en el interior y en la superficie solar pueden enseñar a los científicos a prever los cambios en el magnetismo del astro. 

Aunque las recientes auroras boreales han cautivado a los amantes de los fenómenos astronómicos, los científicos previenen sobre las consecuencias de las tormentas solares más virulentas. Por ejemplo, el 'evento Carrington' que se registró en septiembre de 1859 en Canadá devastó el sistema de telégrafos que el país acababa de estrenar. Sin embargo, con la previsión adecuada, los ingenieros pueden tomar las medidas necesarias para atenuar el impacto.

"La posibilidad de nuevas tormentas con la intensidad del 'evento Carrington' nos preocupan", advierte Lecoanet. "De producirse hoy en día en Estados Unidos, se estima que causaría entre un billón y dos billones de dólares en daños. Y si bien muchos aspectos de la dinámica solar permanecen envueltos en un enigma, nuestro estudio supone un salto para terminar de resolver uno de los principales problemas pendientes de la física teórica".