SOHO, 20 años explicando el Sol

Es una colaboración entre la ESA y la NASA que ha superado con creces su misión principal (fijada inicialmente hasta 1998), y que ofrece un punto de vista privilegiado de los fenómenos que se producen no sólo en la superficie solar sino, también, en su interior. Al estar situado en el punto de Lagrange L1, entre la Tierra y el Sol, puede observar la estrella de forma continua, sin interferencias, y eso le ha ayudado a ser pionero en el estudio de un ciclo completo de actividad solar, que dura once años, a ofrecer una explicación a la altísima temperatura de la corona, a desvelar la dinámica interna de la estrella, a estudiar cómo afecta la actividad del Sol a la Tierra y a descubrir, de paso, unos 3.000 cometas de tipo sungrazer.

El Sol, la referencia

En estos 20 años que lleva activo, SOHO ha contribuido a ampliar enormemente nuestros conocimientos, y nuestra comprensión, sobre el funcionamiento del Sol y de otras estrellas. Luis Sánchez, que hasta 2012 fue coordinador de datos científicos de SOHO y, en la actualidad, es jefe de desarrollo para operaciones de ciencia del próximo Solar Orbiter, explica que “el conocimiento de detalles de la estructura interior del Sol es muy importante porque es nuestra estrella de referencia. Todos los modelos que tenemos de evolución estelar tienen que ser referidos al Sol, como una estrella de la secuencia principal. A través de técnicas de heliosismología (parecidas a las de la sismología en la Tierra), se han podido medir las condiciones físicas de temperatura, densidad, presión, incluso dinámicas de cómo gira el Sol en su interior, que permiten afinar muchísimo los modelos”. 

El Sol es la estrella que está más cerca de nosotros, así que es lógico que sea la que se estudia para hacerse una idea más aproximada de cómo funcionan otras estrellas. En ese estudio no sólo entra su estructura interna, sino que SOHO ha observado también los fenómenos que se producen en la fotosfera, que podríamos decir que es su superficie. Quizás los más conocidos sean las manchas solares, de las que los científicos llevan bastante tiempo estudiando los procesos que las generan y cómo están relacionadas con la actividad magnética solar, pero no son los únicos. 

“Ahora entendemos mucho mejor los aspectos que contribuyen a fenómenos en la atmósfera solar, desde la fotosfera, que es la capa por la que se escapa la luz hacia fuera, hasta la corona. Todos esos procesos energéticos, que vienen dirigidos por el campo magnético del Sol, son fenómenos activos, bucles que se recombinan, explosiones llamadas fulguraciones, y los mecanismos de calentamiento de la corona, porque la corona, la parte más externa de la atmósfera solar, está a una temperatura mucho mayor que la fotosfera”, señala Sánchez. El estudio de estos fenómenos permite relacionarlos con otro aspecto lel que SOHO ha aportado información novedosa: entendiendo mejor el viento solar.

Meteorología espacial

El flujo de partículas energéticas que la estrella emite constantemente se desplaza por todo el medio interplanetario y se extiende por toda la zona de influencia del Sol, también llamada heliosfera. SOHO ha permitido entender mejor los procesos de generación de ese viento solar y observar de cerca su viaje por el Sistema Solar. Luis Sánchez señala que “hay tres instrumentos a bordo que han estado midiendo el viento solar, las partículas energéticas, cómo se relacionan las partículas que salen despedidas del Sol con fenómenos activos como las fulguraciones en la superficie solar y las eyecciones de masa coronal. Y en estos 20 años, SOHO ha contribuido a explicar mejor cómo es la relación entre esos fenómenos energéticos, esas tormentas solares que tienen su origen en la atmósfera solar, y los efectos que tienen en el medio interplanetario y en la Tierra, cuando una de estas eyecciones de masa coronal, que es el fenómeno más típico de estas tormentas, se propaga en dirección a nuestro planeta”. 

Los efectos que estas tormentas solares pueden tener en la Tierra son un área importante de estudio a partir de los datos obtenidos por SOHO, y sobre todo por su posición privilegiada en el espacio. “La aplicación práctica al día a día cada vez es más importante porque SOHO está entre la Tierra y el Sol, a un millón y medio de kilómetros de la Tierra, en el L1, y tiene vista del Sol 24 horas al día, ininterrumpida”, apunta Sánchez, que enfatiza que ese punto de vista le permite ser fundamental en un campo que ha crecido mucho, y ha generado cada vez más interés, en la última década, como es la meteorología espacial. 

Esta disciplina científica busca comprender cómo reacciona la heliosfera a los diferentes fenómenos solares, y cómo éstos afectan a la Tierra. Luis Sánchez indica que el trabajo que hace SOHO de monitorización del Sol resulta clave “sobre todo para entender cómo el Sol afecta a la Tierra, y dar incluso alertas tempranas de tormentas solares que pueden afectar a infraestructuras aquí, en nuestro planeta, tanto infraestructura en el espacio, con satélites de comunicaciones y de todo tipo que tenemos hoy en día, como infraestructuras en tierra, como redes eléctricas, de conducción de gas, de comunicaciones incluso”. El diseño de un sistema de predicción y alertas, no muy diferente del que se utiliza para fenómenos meteorológicos terrestres como huracanes, por ejemplo, es el gran reto de los científicos que se dedican a este campo. Sobre todo, se quiere lograr alertas precisas con una antelación mayor a las que se consiguen en la actualidad. 

“La misión de ciencia ha pasado en gran parte a satélites más nuevos, con instrumentación más al día, pero SOHO, al estar donde está, y tener un coronógrafo que nos permite ver estas eyecciones de masa coronal viniendo hacia la Tierra, es una pieza clave en la infraestructura espacial. Nos permite determinar cuál va a ser nuestra meteorología espacial y qué efectos potencialmente dañinos puede haber en la infraestructura en la Tierra”, explica Sánchez.

Una gran base de datos

SOHO ha demostrado, y aún lo demuestra, ser un satélite especial en la observación del Sol. Su coronógrafo LASCO es único en las misiones espaciales actuales, y sus instrumentos han resultado cruciales para explicar algunos procesos fundamentales en el Sol. En palabras de Luis Sánchez, “todos los mecanismos que explican por qué el Sol es como es se entienden mucho mejor después de las observaciones de SOHO. Los espectrómetros y también los coronógrafos ayudaron a explicar cómo el transporte de energía desde la superficie del Sol hacia fuera tiene lugar, y cómo esta energía se deposita en el viento solar, que luego se propaga por el medio interplanetario”. Y él mismo apunta otro de los aspectos más relevantes de esta misión en la física solar, que es el hecho de que su longevidad ha permitido generar una enorme base de datos. 

Por ejemplo, un área en la que SOHO ha sido de gran ayuda para los científicos ha sido en el estudio de la irradiancia solar total, o lo que es lo mismo, la cantidad de energía total que la estrella envía hacia nuestro planeta. “Desde finales de la década de los 70, hemos tenido instrumentación en el espacio, en distintos satélites que ha medido cuánta energía recibimos del Sol de forma continuada. SOHO ha contribuido enormemente a estas medidas”, afirma Sánchez: “Tiene dos experimentos a bordo que miden la irradiancia solar total, y ha contribuido durante 20 años a estas medidas con instrumentos muy estables.Esto permite tener una base de referencia muy amplia, desde finales de los 70 hasta el momento actual. Es un dato fundamental que se necesita después en otras áreas de investigación como puede ser el clima en la Tierra, porque la cantidad de energía que recibimos del Sol es un factor exterior que, en parte, lo condiciona.”. 

En estos 20 años desde su lanzamiento, SOHO ha contribuido a desvelar muchos de los secretos del Sol para la comunidad científica, y sigue aportando nuevos datos sobre la influencia que ejerce sobre la Tierra, desde su clima hasta los efectos que causan en ella sus tormentas solares.