Protección solar

Iván Jiménez Montalvo / 25-07-2007

El mundo necesita de escudos para sobrevivir. Sin ir más lejos, es gracias a la piel que no andamos con los órganos y las vísceras al aire libre. La ropa nos aísla de las inclemencias del entorno que nos rodea y de la mirada de nuestros vecinos. En la Tierra tenemos viviendas que nos protegen de los elementos desatados de la naturaleza. Y, a su vez, la atmósfera causante de los efectos meteorológicos adversos absorbe parte de la radiación solar, reduce las diferencias de temperatura entre el día y la noche y actúa como defensa contra las visitas espaciales de meteoritos y otros ‘particulares’ tropiezos.

Parece evidente que nuestra existencia está estrechamente ligada a las envolturas y otros cuerpos de seguridad. Pero el asunto no acaba aquí. Como una muñeca rusa, nuestro domicilio cósmico dispone de un mecanismo más de protección que no precisa de detectores de metales ni de cremas solares. Se llama "heliosfera" y, aunque cueste creerlo, ahora mismo estamos viajando dentro de ella. Se trata de una enorme burbuja, generada por el Sol, que se extiende más allá de la órbita de la Tierra y de los planetas más distantes del Sistema Solar. Es decir, a pesar de las apariencias, en el Universo resultan más rentables los espacios cerrados que los abiertos. Pero, lejos de provocar claustrofobia, la heliosfera nos protege del turbulento y poco uniforme medio interestelar.

La heliosfera es la región espacial que se encuentra bajo la influencia del viento solar, un plasma o flujo ionizado de partículas que emana a gran velocidad desde la atmósfera del Sol. Esta cascada de material solar arrastra consigo el campo magnético de nuestra estrella formando una cavidad esférica. Por fortuna, el Sol no tiene problemas de exceso de equipaje y, a medida que viaja alrededor del centro de la Vía Láctea, hace que su envoltura, en la que va acoplado todo el Sistema Solar, empuje las nubes de polvo, gas y partículas cargadas del medio interestelar. Allí, otros fenómenos del Universo, como la explosión de supernovas, producen flujos más energéticos y hostiles que los solares. Son los rayos cósmicos y están formados por protones y núcleos de helio procedentes en su mayoría de nuestra galaxia.

Debemos ponernos en la piel de la heliosfera para entender lo que ocurre cuando, llegado el momento, el avance del viento solar no consigue desplazar el medio interestelar. De manera parecida a los surcos de un barco en el agua, entre la heliosfera y el medio interestelar se forma una onda de choque en la que la presión del viento solar se detiene por acción del flujo de material cósmico que es desviado rodeando la heliosfera. El contacto entre los iones solares y los galácticos forman una amplia región de transición llamada "heliopausa" que constituye el ‘borde’ más exterior del Sistema Solar. Lo que son las cosas, en el Universo, como en la vida, los bordes sirven para contener o para golpearse con ellos.

Afortunadamente, dos misiones espaciales de la NASA, las Voyager I y II, lanzadas hace ahora 30 años para el estudio de los grandes planetas exteriores, siguen aún funcionando y enviándonos información de los límites del Sistema Solar. Viajando en direcciones opuestas, las dos misiones están confirmando lo predicho y, a medida que se precipitan cada vez más lejos del Sol, se obtienen modelos mucho más precisos y fiables que describen el tamaño y estructura de la heliosfera. Los datos recogidos hasta ahora parecen indicar que los límites están más cerca de lo que se pensaba y que la burbuja no es totalmente esférica, sino que está achatada por el sur debido a la presión del campo magnético interestelar, ligeramente inclinado respecto al plano de nuestra galaxia.

Es tentador imaginar la heliopausa moviéndose por la galaxia como una medusa, palpitando grácilmente a un ritmo de 11 años. Ese es el tiempo en el que la actividad magnética del Sol alcanza su máximo, desprendiendo enormes toneladas de materia desde su corona que deforman el borde exterior de la heliosfera. Pero las fronteras no son siempre impermeables y, a menudo, presentan aberturas que permiten el intercambio de ideas, de balas de cañón y, en este caso, de rayos cósmicos que alcanzan la superficie de la Tierra.

Aunque la heliosfera representa un firme escudo contra el medio interestelar, el mecanismo de protección más eficaz respecto a los rayos cósmicos es la atmósfera terrestre. Ésta constituye la verdadera barrera final, disipando la energía de los rayos en una cascada de partículas secundarias de menor energía en forma de una suave lluvia inofensiva para la vida. No obstante, un incremento en el flujo de rayos cósmicos supondría un grave peligro para la biosfera, ya que produciría una disminución de la capa de ozono que nos protege de la luz ultravioleta del Sol. Esta radiación, que podría haber afectado a la formación y a la evolución de la vida en la Tierra, es también el mayor peligro para la exploración humana en el espacio.

Concientes de esta amenaza para nuestro planeta y para futuras misiones tripuladas, se han diseñado varios proyectos de investigación que nos ayudarán a entender mejor la interacción del Sol con la galaxia, mediante el estudio de la región que nos resguarda de la mayor parte de los rayos cósmicos. Uno de ellos es el IBEX (en inglés, Interstellar Boundary Explorer), que será lanzado por la NASA en 2008 con el objetivo de fotografiar los límites del Sistema Solar y estudiar el flujo de rayos cósmicos. También, desde finales de los 90, varios instrumentos han volado en diferentes sondas y satélites espaciales para llevar a cabo observaciones del viento solar, como la sonda Ulysses y los satélites EUVE, ACE y SOHO.

Sin duda, en los próximos años, la "meteorología espacial" será tan importante como la terrestre. Por suerte, la física no trata tanto de fenómenos aislados como de relaciones entre diferentes sistemas. Según los investigadores que trabajan en la física de la relación Sol-Tierra, ya hemos llegado a un nivel en que es posible empezar a construir modelos y realizar predicciones útiles. Con el propósito de dar a conocer estos avances sobre el estudio del Sol y su entorno de acción - la heliosfera-, durante todo 2007 se celebra el Año Internacional de la Heliofísica. Este evento conmemora otro acontecimiento ocurrido hace 50 años, el Año Geofísico Internacional, que marcó las bases de la cooperación mundial en el conocimiento de la Tierra y sus alrededores cósmicos.

Resumiendo, sin el amparo de nuestro Padre Sol nada podría haber evolucionado en la Madre Tierra. Pero la familia tradicional no siempre es una garantía. La actividad solar tiene una peligrosa repercusión en nuestro entorno terrestre, en los sistemas tecnológicos embarcados en satélites y naves espaciales, así como en los propios humanos y su salud. Y para prevenir estos fenómenos primero necesitamos comprenderlos. Sin embargo, la única forma de avanzar en el camino del conocimiento es abandonar la burbuja doméstica que nos resguarda. Las Voyager no volverán nunca a la Tierra, pero sí sus hallazgos científicos, sus descubrimientos y sus relatos de viaje. Esta es la aventura de la exploración; destapar los secretos, desechar los errores, renovar las fronteras. A fin de cuentas, en ciencia no hay mejor protección que mudar de piel.

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El autor

Iván Jiménez Montalvo es Licenciado en Periodismo y realizó el Máster en Comunicación Científica de la Universitat Pompeu Fabra. Actualmente trabaja para el Instituto de Astrofísica de Canarias.

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