Una d¨¦cada de constante observaci¨®n del Sol

Hace poco m¨¢s de 10 a?os, el 2 de diciembre de 1995, fue lanzado el observatorio espacial Soho (Solar and Heliospheric Observatory) desde Cabo Ca?averal, en Florida, y tres meses despu¨¦s llegaba a su punto de observaci¨®n entre la Tierra y el Sol, a un mill¨®n y medio de kil¨®metros de la Tierra. Desde entonces los instrumentos a bordo de Soho han estado permanentemente, 24 horas al d¨ªa, obteniendo im¨¢genes y medidas de diversos par¨¢metros del Sol y del espacio interplanetario, y transmiti¨¦ndolos a la Tierra. Solo hubo una interrupci¨®n cuando, en junio de 1998, se perdi¨® el control del observatorio y fue recuperado tres meses despu¨¦s gracias al esfuerzo y la pericia de un equipo conjunto de ingenieros de la Agencia Europea del Espacio (ESA) y de la NASA.

Si ha aumentado la temperatura de la Tierra no se debe a la energ¨ªa que llega del Sol

Las observaciones permiten dar la alarma a los sat¨¦lites y aviones que pueden ser da?ados

Dise?ado inicialmente para funcionar durante dos a?os, el Soho ha demostrado tal eficiencia en la producci¨®n cient¨ªfica que tanto la ESA como la NASA han acordado repetidas extensiones de su operaci¨®n, particularmente v¨¢lida si dura m¨¢s de un ciclo de actividad solar, de 11 a?os. El an¨¢lisis de los datos proporcionados por Soho ha tenido y sigue teniendo una gran importancia en el desarrollo de nuestro conocimiento del Sol y el impacto de la actividad solar en su entorno, en el cual estamos inmersos.

Soho fue construido en Europa para la ESA. Aloja instrumentos producidos por 12 consorcios de institutos de investigaci¨®n y universidades europeos y norteamericanos, entre los que se encuentran el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC) y el Departamento de F¨ªsica de la Universidad de Alcal¨¢, y fue lanzado al espacio por un cohete de la NASA.

Los instrumentos del observatorio consisten en varios telescopios en luz visible y ultravioleta, y detectores de part¨ªculas, dise?ados para estudiar la estructura interna del Sol, para entender la atm¨®sfera solar y, en particular, su calentamiento, as¨ª como el origen del viento solar y la formaci¨®n y din¨¢mica de la heliosfera o cavidad que el viento solar crea en el seno del medio interestelar.

En la ¨²ltima d¨¦cada el Soho ha revolucionado nuestras ideas sobre el interior del Sol, su atm¨®sfera y el origen y aceleraci¨®n del viento solar, el tenue gas ionizado que constantemente sale de la estrella.

Los telescopios en luz extremo-ultravioleta y el coron¨®grafo han elucidado muchos de los fen¨®menos que producen el calentamiento de la corona solar, as¨ª como el origen del viento solar. Desde un punto de vista pr¨¢ctico es interesante la operaci¨®n del coron¨®grafo, que permite predecir cuando una eyecci¨®n de masa coronal del Sol se dirige hacia la Tierra y dar la alarma, con una antelaci¨®n de hasta tres d¨ªas, a los operadores de sat¨¦lites que pueden ser da?ados por sus efectos, o a los aviones civiles o militares que vuelan en las regiones polares y pueden recibir altas dosis de radiaci¨®n nuclear.

El inter¨¦s de esta informaci¨®n es tal que el pr¨®ximo a?o la NASA pondr¨¢ en ¨®rbita alrededor del Sol dos sondas (Stereo) que se alejar¨¢n de la Tierra en su misma ¨®rbita, una delante de la Tierra y otra detr¨¢s, con coron¨®grafos similares al que lleva Soho. ?stos permitir¨¢n ver desde distintos ¨¢ngulos la propagaci¨®n en el espacio interplanetario de las eyecciones de masa coronal y recrear su estructura tridimensional, prediciendo m¨¢s exactamente su incidencia en el entorno terrestre.

El an¨¢lisis de las im¨¢genes y observaciones de efecto Doppler desde Soho ha sido determinante para los mayores progresos en el conocimiento de la estructura y din¨¢mica del interior del Sol: los estudios sismol¨®gicos obtenidos a partir de datos de Soho han demostrado que el interior del Sol, entre el n¨²cleo a 0,2 radios solares y la zona de convecci¨®n, a 0,73 radios solares, gira a velocidad uniforme, como si fuera una esfera s¨®lida. En la zona de convecci¨®n se han encontrado corrientes en forma de bandas longitudinales y azimutales. La sismolog¨ªa de la zona de convecci¨®n del Sol a lo largo del ¨²ltimo ciclo solar ha permitido interpretar la evoluci¨®n del ciclo de actividad solar, aun cuando seguimos sin conocer la estructura del campo magn¨¦tico en la zona de convecci¨®n.

El radi¨®metro que lleva el Soho -que mide la llamada irradiancia total solar (TSI), o constante solar- ha permitido determinar, comparando sus datos con los de los otros instrumentos que han medido la TSI desde 1978, que la irradiancia solar en los ¨²ltimos 26 a?os se ha mantenido constante, si se hace abstracci¨®n de la variaci¨®n con per¨ªodo de 11 a?os asociada con la actividad solar. Se puede decir que en los ¨²ltimos 26 a?os, si ha habido aumento de la temperatura de la Tierra no se debe a un aumento de la energ¨ªa que nos llega del Sol.

Varios observatorios espaciales han surgido para continuar y profundizar en los estudios realizados por el Soho. El estudio del clima terrestre requiere que la medida de la constante solar, o irradiancia total, se contin¨²e indefinidamente. Por ello, es interesante un sat¨¦lite franc¨¦s, el Picard, que a partir de 2009 estudiar¨¢ las variaciones del radio del Sol y su relaci¨®n con la irradiancia solar. Su medida de la irradiancia solar total ser¨¢ importante para extender, mas all¨¢ de la vida de Soho, la serie comenzada en 1978.

Para profundizar en los estudios de la fotosfera y la atm¨®sfera caliente del Sol, en 2006 ser¨¢ lanzado el sat¨¦lite japon¨¦s Solar-B que estudiar¨¢ la relaci¨®n entre campo magn¨¦tico, que medir¨¢ en su forma vectorial, y los aspectos m¨¢s energ¨¦ticos de la actividad solar, con im¨¢genes de mayor resoluci¨®n que Soho. En el 2008 la NASA pondr¨¢ en ¨®rbita el Solar Dynamics Observatory (SDO) que ser¨¢ un verdadero heredero de Soho, llevando versiones mejoradas de los instrumentos de ¨¦ste. Volar¨¢ alrededor de la Tierra en una ¨®rbita baja, lo que le permitir¨¢ transmitir muchos m¨¢s datos por segundo que el Soho y obtener im¨¢genes con mayor resoluci¨®n y mayor frecuencia. A cambio, no podr¨¢ tener una visi¨®n permanente del Sol como el observatorio actualmente en funcionamiento, que se encuentra entre la Tierra y el Sol.

Soho ha producido una gran cantidad de informaci¨®n sobre la evoluci¨®n y propiedades de los fen¨®menos activos de la atm¨®sfera solar, como las eyecciones de masa coronal (CEM) y las fulguraciones, y la teor¨ªa ha avanzado notablemente, pero todav¨ªa hay mucho sin entender. No sabemos, por ejemplo, como se aceleran las CEM.

Para estudiar la evoluci¨®n de los fen¨®menos atmosf¨¦ricos solares ser¨¢ ¨²til el Solar Orbiter, un peque?o observatorio, que planea lanzar la ESA entre 2013 y 2015. Se acercar¨¢ al Sol a una distancia de 0,2 unidades astron¨®micas y en sus perihelios tendr¨¢ periodos de co-rotaci¨®n de entre 10 y 15 d¨ªas con el Sol, en los cuales ser¨¢ posible observar el desarrollo completo de tormentas solares en la atm¨®sfera solar y obtener muestras de la eyecci¨®n con detectores de part¨ªculas. Adem¨¢s, usando gravedad asistida por Venus, la sonda saldr¨¢ del plano de la ecl¨ªptica de forma progresiva hasta alcanzar inclinaciones de 40 grados.

Desde esta posici¨®n, el Solar Orbiter proporcionar¨¢ la primera visi¨®n global de los polos solares, el lugar donde empiezan y mueren los diferentes ciclos de actividad magn¨¦tica. Un grupo de institutos espa?oles, liderado por el IAC, est¨¢ planeando construir, en colaboraci¨®n con otros centros europeos, un magnet¨®grafo para volarlo en el Solar Orbiter.

Vicente Domingo, de la Universidad de Valencia, fue director cient¨ªfico de Soho, en la ESA, desde el inicio de su desarrollo hasta 1998.