Hallamos la mejor lente para el Sol

Será en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en el municipio de Garafía, en la isla de la Palma, provincia de Santa Cruz de Tenerife, donde se levantará el Telescopio Solar Europeo (TSE), un ingenio pensado para investigar con detalle la interacción del plasma solar con el campo magnético. Como se encuentra en la corona del Parque Nacional de la Caldera de Taburiente (y con el fin de que el impacto ambiental sea el mínimo posible) estará situado en el espacio que actualmente ocupa el Dutch Open Telescope, cerca del Telescopio Solar Sueco (SST). El inicio de construcción de este gran proyecto, impulsado por el Instituto de Astrofísica de Canarias y coordinado por el físico Manuel Collados, será en 2024, participarán 30 instituciones de 18 países y su coste rondará los 200 millones de euros.

“En estos momentos nos encontramos en la fase previa de su construcción -señala Collados a El Cultural-. Estamos consolidando los diseños de todos los subsistemas que forman el TSE, basándonos en los desarrollos tecnológicos más avanzados. En particular, cabe destacar que el TSE estará dotado con el sistema de óptica adaptativa más avanzado del mundo, compuesto por varios espejos que podrán cambiar de manera continua su forma en un milisegundo. En este intervalo, será necesario evaluar cómo ha deformado las imágenes la turbulencia de la atmósfera y aplicar la correspondiente corrección a los espejos para que, con su cambio de forma, compensen esa distorsión y se puedan registrar las imágenes al límite de resolución que permitirá la abertura de su espejo primario de cuatro metros”.

“El funcionamiento de los sistemas o aparatos electrónicos se puede ver alterado en el momento en el que lleguen las partículas que emite el Sol". Manuel Collados 

Los instrumentos que se utilizarán serán cruciales. Desde hace años, el consorcio TSE está desarrollando técnicas especiales (denominadas de campo integral) que permiten no solo registrar las imágenes, sino también la descomposición por longitudes de onda de la luz que proviene de cada punto del campo observado (lo que se llama “espectro de la radiación”). Esto permite determinar las condiciones físicas imperantes en la zona observada del Sol (temperatura, velocidad, campo magnético, …) y sus variaciones tanto en el espacio como en el tiempo. Objetivo: los fenómenos básicos que ocurren en nuestra estrella. “Uno de nuestros principales objetivos será estudiar cómo son los procesos que permiten acumular energía magnética, cómo se transporta esa energía de unas zonas a otras y bajo qué condiciones se puede liberar para convertirse en una tormenta solar”, precisa Collados.

Gracias al TSE se podrá profundizar en investigaciones como la protagonizada recientemente por un equipo internacional con participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en la que proponen una explicación sobre cómo el pequeño efecto de marea de los planetas podría influir en la actividad magnética del Sol. Bajo ciertas condiciones, este fenómeno puede amplificar señales débiles, en su mayoría periódicas, que pueden dar lugar a consecuencias significativas.

El TSE se unirá al trabajo que ya vienen haciendo telescopios como el citado Telescopio Solar Sueco, el telescopio alemán GREGOR, de 1,5 metros de  diámetro, que está ubicado en el Observatorio del Teide en Tenerife, y el Telescopio Solar Goode, de 1.6 metros de abertura, instalado en el observatorio de Big Bear en California. “Aunque estos telescopios son todavía muy productivos -admite Collados-, estamos empezando a alcanzar sus límites y son necesarios telescopios más grandes y potentes”. Para eso está el telescopio DKIST, de cuatro metros de diámetro, instalado en Hawái, que se encuentra ya en sus últimas fases de verificación. Para el coordinador del TSE será el primer paso para obtener un avance significativo en la ciencia que se hará con estos telescopios de nueva generación de cuatro metros, “entre los cuales el TSE y el DKIST serán las mejores infraestructuras para estudiar el Sol durante muchas décadas”. 

El hecho de que el TSE esté ubicado en la isla de La Palma y que el estadounidense DKIST esté en las islas Hawái permitirá una observación casi continua de cualquier fenómeno solar. Cuando la jornada de observación se acabe en uno de los dos observatorios porque se esconde el Sol por el horizonte, estará amaneciendo en el otro lugar y se podrá seguir estudiando la evolución del mismo fenómeno. “Si bien no todos los objetivos de investigación requieren de unas secuencias de observación tan prolongadas, y la coordinación entre ambas infraestructuras no será siempre necesaria, sí que hay otros casos en los que la coordinación será recomendable”, precisa Collados.

Pero el gran protagonista es el Sol. La estrella tiene unos 4.500 millones de años de vida y su evolución es muy lenta, determinada principalmente por las condiciones físicas que imperan en su núcleo. Aclara Collados: “En estos momentos, ha agotado la mitad de su combustible, por lo que todavía le quedan otros 4.500 millones. Después de este tiempo, al acabarse el hidrógeno de su núcleo, sí que sufrirá un cambio drástico en el que su núcleo se contraerá y su parte más externa se expandirá, para convertirse en una gigante roja que abarcará una buena parte del Sistema Solar”.

El hecho de que el Sol esté en una fase de evolución lenta no quiere decir que nuestra estrella esté siempre en las mismas condiciones. Al igual que la Tierra, pasa por cuatro estaciones a lo largo de un año, siempre según el coordinador del TSE. “El Sol tiene también una periodicidad bien marcada: es lo que llamamos el ciclo solar. La actividad magnética solar aumenta y disminuye con una periodicidad aproximada de once años (o veintidós años, si también nos fijamos en la polaridad de esa actividad). Ha habido momentos en la historia en los que ese ciclo parece haberse detenido (por ejemplo, durante el conocido Mínimo de Maunder, que tuvo lugar a finales del siglo XVII y principios del XVIII) y que luego vuelve a recobrar su normalidad. Los cuatro últimos ciclos parecen indicar una disminución progresiva de la actividad solar. No sabemos si esto seguirá así en las próximas décadas o si, por el contrario, la intensidad del ciclo volverá a aumentar”. La enorme capacidad del TSE podría dar luz también sobre este tema.

Para quien considere que el Sol queda muy lejos, a una distancia inabarcable, conviene puntualizar su influencia en nuestra vida diaria, concretamente en el apartado tecnológico. En las últimas décadas, nuestra dependencia de la tecnología, especialmente la relacionada con la electrónica, se ha acentuado notablemente. Ahí están los satélites que orbitan alrededor de la Tierra, los aviones que conectan constantemente todas las regiones del mundo, los teléfonos móviles o las centrales eléctricas que permiten distribuir la electricidad a nuestras casas. “El funcionamiento de los aparatos o sistemas se puede ver alterado en el momento en el que lleguen las partículas energéticas cargadas que emite el Sol cuando se produce una tormenta solar con una potente liberación de energía magnética”.

Afortunadamente, la Tierra tiene un campo magnético propio que en la mayoría de las ocasiones actúa como escudo y evita que las partículas solares provoquen efecto alguno. Sin embargo, avisa el coordinador del TSE, algunas las tormentas solares pueden ser lo suficientemente intensas como para poder atravesar ese escudo magnético y dañar los dispositivos: “En esos momentos, debemos estar preparados. De la misma forma que nos preparamos para una tormenta de lluvia o vientos muy fuertes”.

Uno de los objetivos científicos principales del TSE es poder entender las circunstancias que determinan cómo una región del Sol puede dar lugar a esa liberación de energía magnética. “El día en que podamos llegar a predecir cuándo y dónde se va a producir una tormenta solar, su intensidad y si va a poder afectar a nuestra vida diaria, ese día podremos decir que habremos conseguido dar un avance fundamental en nuestra compresión del Sol y de los fenómenos que aparecen en él. Es nuestro objetivo que el TSE ponga los ladrillos necesarios para este conocimiento”.

@ecolote