Lo que los telescopios no pueden mostrar: los secretos del lado oculto del Sol

El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra, es además una de las mayores amenazas para la sociedad moderna. A lo largo los llamados ciclos solares existen fuertes cambios en el comportamiento del plasma y se producen eventos como eyecciones de masa, llamaradas o agujeros coronales. Si bien existen muchos observatorios terrestres, hay una región que no se puede observar directamente, conocida como el lado oculto. Gracias a la heliosismología es posible inferir los procesos que ocurren debajo de la atmósfera y al otro lado de la estrella.

Proyección de un mapa completo del Sol compuesto por numerosas observaciones consecutivas. Créditos: NASA.

Dinámica solar

El Sol es un enorme reactor nuclear de fusión compuesto principalmente por hidrógeno y helio a altas temperaturas. Es en general tan caliente que los elementos presentes se encuentran en estado de plasma, donde los núcleos viajan sin electrones y producen intensos campos magnéticos y eléctricos.

Manchas solares vistas el 10 de febrero de 2024 desde Bogotá. El norte se encuentra a la derecha. Créditos: @fotografadany.

Dada la magnitud del Sol es difícil obtener un equilibrio general, apareciendo diferentes anomalías como las llamaradas solares, eyecciones de masa y agujeros coronales. Estos son consecuencias de las variaciones magnéticas que tienen lugar en la atmósfera solar.

Las manchas solares son anomalías magnéticas que se presentan como regiones de menor temperatura a su alrededor, apareciendo en algunas fotografías como manchas oscuras. La evolución del conteo de estas en el Sol a lo largo del tiempo, en conjunto con estudios de anillos de los árboles, son evidencias de los conocidos como ciclos solares.

Comparación entre el lado oculto del Sol y las regiones inferidas por medio de heliosismología (izquierda) y una vista por telescopios del Sol (derecha). Créditos: SOHO.

Los ciclos solares corresponden a un periodo de quince años, donde el Sol pasa por un máximo y un mínimo de actividad. Cuanto este se encuentra en su punto más alto, o cerca, hay una mayor proliferación de manchas solares y por consecuencia, un aumento en las llamaradas y eyecciones de masa coronal.

Heliosismografía: los “sonidos” del Sol

Si bien se habla generalmente del lado oculto de la Luna, erróneamente confundido con el lado oscuro, muchas personas desconocen o ignoran la rotación del Sol. A diferencia de la Tierra, un planeta rocoso, el plasma del Sol muestra una velocidad dependiente de la latitud, también conocida como rotación diferencial.

Dada esa rotación, existe en todo momento una extensa región del Sol que no puede ser observada directamente, al menos no por medio de telescopios. Si bien, existen sondas espaciales en órbita solar, no siempre están en la correcta alineación para mostrar todos los detalles necesarios.

La heliosismología es una rama de investigación enfocada a estudiar las vibraciones e inferir la dinámica interna o del lado oculto. Mientras la luz requiere de cientos de miles de años para escapar, el Sol es casi transparente a las ondas acústicas y a los neutrinos.

Mapa compuesto de la región lejana del Sol (amarillo) junto con observaciones directas de la atmósfera solar (escala de grises). Créditos: SDO, NASA.

A través de descomponer los diferentes modos vibracionales y reconstruir las fuentes, los investigadores cuentan con una poderosa herramienta para observar de forma indirecta, con retraso de unas pocas horas, fenómenos en el lado opuesto. El proceso sería análogo a reconstruir un piano a partir de las distintas notas.

Previsión del clima espacial

La heliosismología es una poderosa herramienta para conocer mejor el funcionamiento interno del Sol. Es, además, una forma efectiva de prever llamaradas solares o eyecciones de masa coronal. Estas últimas, en caso de tener la orientación e intensidad correcta, son una amenaza latente para todo el sistema eléctrico del planeta y los pilares de la sociedad actual.