Eclipse, oportunidad única de estudiar el Sol

Los eclipses se han convertido en parte fundamental de la historia en la Tierra, pero más allá de servir de catalizadores de mitos, estos fenómenos naturales dan nuevas oportunidades a la ciencia. Los eclipses totales de sol, como el de este día, son una buena (y poco común) oportunidad para que los científicos puedan realizar observaciones más precisas de la atmósfera solar, mediante el estudio detallado de la corona y la cromósfera.

La corona constituye la atmósfera externa del Sol. Cuando la Luna bloquea la cara del Sol durante un eclipse solar total, la corona se convierte en un halo blanco alrededor del astro. Por otra parte, la cromósfera es una capa delgada de la atmósfera del Sol ubicada debajo de la corona y aproximadamente a cinco mil kilómetros por encima de la fotósfera, como se le conoce a esa masa amarillo brillante de la superficie solar que es lo único que se puede observar del astro rey durante un día normal. Es así que durante un eclipse de este tipo, la Luna bloquea la luz intensa, permitiendo a los científicos estudiar la atmósfera solar en su totalidad y bajo diferentes perspectivas.

Ciencia para todos los gustos

La combinación de las observaciones espaciales y terrestres pueden crear una mejor comprensión del fenómeno, es por esto que la NASA tiene múltiples proyectos tanto en la Tierra como en el espacio para estudiar este fenómeno que se calcula será atestiguado por 300 millones de personas sólo en territorio estadounidense, lo que significa casi el total de su población.

Como una colaboración entre Japón, Gran Bretaña y EU, la misión Solar-B (Hinode), lanzada hace 11 años, contiene tres importantes instrumentos para estudiar el poderío solar: un telescopio solar óptico (SOT), un telescopio de rayos X (XRT) y un espectómetro de imágenes ultravioleta (EIS).

Con sus instrumentos, la sonda siempre está lista para realizar estudios sobre el viento solar, fenómeno descrito por la NASA como “un flujo caliente y de alta velocidad de gas magnetizado, que emana de la parte superior de la atmósfera del Sol”. Esta corriente de partículas cargadas (principalmente electrones y protones) es expulsada a la atmósfera superior del Sol a una velocidad que puede superar los tres millones de kilómetros por hora.

Esta sonda puede estudiar las diferencias de temperatura que existen entre la superficie del Sol y su atmósfera, pero correlacionando las observaciones en Tierra, gracias al eclipse, se puede determinar en qué parte se producen más comúnmente las explosiones que brotan de la superficie solar expulsando gas caliente en la corona. Este tipo de investigaciones se logran mejor cuando se tienen imágenes de la vista de la corona inferior que sólo puede ser vista durante un eclipse solar total.

Las erupciones solares pueden enviar material hacía la Tierra y cuando la energía proyectada es muy intensa pueden afectar las telecomunicaciones, sistemas de navegación y las redes de suministro eléctrico en la Tierra.

Las tormentas solares se perciben en nuestro planeta cuando la actividad del Sol interfiere en el campo magnético de nuestro planeta. Sin los adelantos tecnológicos de hoy en día, la manera en que se percibían estos fenómenos en otras épocas no era paralizando ciudades enteras, sino mediante inesperados paisajes, como intensas auroras boreales, En 1859 se registraron este tipo de auroras en países de bajas latitudes, como Cuba, pero se calcula que hoy en día este fenómeno no se reduciría a una postal, sino a pérdidas de trillones de dólares.

Otra misión directamente encargada de estudiar al Sol y que sincronizará datos con la Tierra para seguir este fenómeno de cerca es el Observatorio de Dinámicas Solares (SDO), quien será el único en tener imágenes en tiempo real del Sol en el momento del eclipse. Por otra parte, IRIS, un satélite de observación solar de la NASA que se encarga de investigar las condiciones físicas del limbo solar y en particular la cromósfera, será testigo del paso de la Luna frente al Sol varias veces (cada quince minutos). Durante lentos tránsitos, IRIS llevará a cabo calibraciones de sus instrumentos y durante el resto del tiempo, IRIS se centrará en coordinar datos.

La NASA financia once estudios desde la superficie terreste que abarcan una diversa gama de disciplinas, como probar nuevos aparatos e incluso aprovechar las posibilidades de la ciencia ciudadana para ampliar la comprensión de la relación Sol-Tierra. Se utilizarán dos aviones WB-57 de la NASA para tomar medidas de la corona solar con luz visible e infrarroja para entender mejor cómo se mueve la energía a través de la atmósfera del Sol.

En la cima de una montaña, cerca de Casper, Wyoming, un grupo de científicos especialistas en investigaciones atmosféricas reunirán imágenes del eclipse en una amplia gama de longitudes de onda de luz para mapear el campo magnético de la corona del Sol. Esto servirá para mejorar los modelos que buscan predecir cuando el Sol podría entrar en erupción con una llamarada solar o una eyección de masa coronal afectando a la Tierra.

Pero también en México un eclipse total de Sol es una oportunidad para los científicos nacionales. El Doctor Américo González Esparza, Coordinador del Laboratorio Nacional de Clima Espacial (LANCE) comenta que en esta instancia del Instituto de Geofísica Unidad Michoacán de la UNAM y de la Universidad Autónoma de Nuevo León e integrado por el Servicio de Clima Espacial México (SCiESMEX), el Repositorio Institucional de Clima Espacial (RICE)y el Centro de Supercomputo de Clima Espacial (CESCE), les interesa vigilar cotidianamente la relación entre el Sol con el entorno de la Tierra por los beneficios, pero también peligros, que puede representar.

“Un eclipse solar es una oportunidad para medir la reacción de entorno de nuestro planeta ante un cambio temporal de la radiación que recibimos del Sol”, señala y agrega que un aspecto particularmente importante para ellos es cómo reacciona la ionósfera ante el ocultamiento del disco solar por la Luna.

“La ionósfera es una capa de la atmósfera que es muy importante para las telecomunicaciones y radiocomunicaciones y que se modifica por los cambios en la radiación del Sol (noche y día) y las tormentas solares, así que su estudio es muy importante para entender su respuesta y sus cambios”, señaló González Esparza.

El especialista agrega que a pesar de que el eclipse sólo se va a poder apreciar de manera parcial en el país, va a ser lo suficientemente importante como para que los instrumentos del mencionado laboratorio lo detecten y puedan analizarlo.

Ciencia ciudadana en el eclipse

Pero no sólo las imágenes de los expertos generarán nuevos datos, las imágenes de voluntarios se ocuparán de fortalecer diferentes investigaciones, por ejemplo, Alex Filippenko, profesor de astronomía de la Universidad de California en Berkeley señala que a lo largo de todo EU miles de fotógrafos los ayudarán a reunir imágenes que atestiguarán cambios que los satélites no pueden percibir por razones técnicas. “Esta es la oportunidad de estudiar eyecciones masivas de la corona que interactúan con el campo magnético de la Tierra, pues mientras mejor entendamos al Sol, seremos más capaces de responder y prevenir los efectos adversos”.

Uno de los ejemplos de este tipo de adversidades se evidenció hace tres años cuando una llamarada solar estalló en una región de una mancha solar activa ubicada en el extremo occidental del Sol. Este inesperado fenómeno provocó un corte en las comunicaciones en varias partes de la Tierra. Esta llamarada entró en una categoría conocida como “clase X”, que no sólo pueden inteferir las comunicaciones y redes eléctricas, también pueden poner en peligro a los astronautas y afectar infraestructura tanto en el espacio como en tierra firme.

50 globos estratosféricos serán lanzados por estudiantes de diferentes universidades de EU. La NASA utiliza estos globos para lanzar cargas útiles que hacen observaciones sobre la atmósfera de la Tierra, pues el oscurecimiento posibilita nuevas formas de apreciar detalles. Antes, durante y después del eclipse, los globos captarán imágenes en el límite de la atmósfera terrestre.

Los ritmos normales del planeta se interrumpen. El bloqueo repentino del Sol hace al día convertirse en noche. La temperatura baja y plantas y animales reaccionan de formas aún inexploradas. La participación voluntaria de diversos interesados en la ciencia, también aportará información sobre cambios de comportamiento en flora y fauna. La historia de la Tierra abre un nuevo capítulo bajo el escrutinio del Sol.