Septiembre 19, 2011: Por primera vez, una nave espacial ubicada lejos de la Tierra ha apuntado sus sensores hacia atrás y ha observado una tormenta solar en el momento en el cual envuelve a nuestro planeta. La película, publicada hoy durante una conferencia de prensa de la NASA, ha emocionado a los físicos solares, quienes afirman que esto podría conducir a importantes avances en la predicción de las condiciones del tiempo en el espacio.
"La película me puso los pelos de punta", dice Craig DeForest, del Instituto de Investigaciones del Suroeste (Southwest Research Institute o SWRI, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Boulder, Colorado. "Muestra una eyección de masa coronal (Coronal Mass Ejection o CME, por su sigla en idioma inglés) creciendo hasta convertirse en una enorme pared de plasma y luego arrollar a la diminuta mota azul en la que vivimos, o sea, la Tierra. Me sentí muy pequeño".
Las CME son nubes de plasma solar que pesan miles de millones de toneladas y que son lanzadas por las mismas explosiones que desencadenan las llamaradas solares. Al pasar alrededor de nuestro planeta, pueden causar auroras, tormentas de radiación y, en casos extremos, cortes de electricidad. Rastrear estas nubes y predecir su llegada es una parte crucial de la predicción de las condiciones del tiempo en el espacio.
"Hemos observado muchas CME antes, pero nunca de esta manera", dice Lika Guhathakurta, quien es científica del programa de la misión STEREO, en las oficinas centrales de la NASA. "STEREO–A nos ha mostrado a las tormentas solares bajo una nueva perspectiva".
STEREO–A es una de dos naves espaciales lanzadas en 2006 con el objetivo de observar la actividad solar desde dos posiciones muy separadas. Cuando ocurrió la tormenta, STEREO–A se encontraba a más de 105 millones de kilómetros (65 millones de millas) de la Tierra, lo cual le permitió obtener un panorama completo de la situación. Eso no hubiera sido posible en el caso de una nave espacial que se encontrara en órbita alrededor de la Tierra.
Cuando las CME dejan el Sol son brillantes y fáciles de detectar. Sin embargo, su visibilidad se reduce rápidamente conforme las nubes se expanden en el vacío. Para cuando una CME típica cruza la órbita de Venus es mil millones de veces menos brillante que la superficie de la Luna llena, y más de mil veces menos brillante que la Vía Láctea. Las CME que alcanzan la Tierra son casi tan tenues como el vacío en sí, y por lo tanto son transparentes.
"Separar a estas tenues nubes de toda la luz estelar y del polvo interplanetario ha sido un reto tremendo", dice DeForest.
En efecto, a su equipo le tomó casi tres años aprender a hacerlo. Las imágenes de la tormenta que se publicaron hoy fueron grabadas en diciembre de 2008, y han estado trabajando en ellas desde entonces. Ahora que la técnica ha sido perfeccionada, podrá ser aplicada regularmente sin un retraso tan grande.
Alysha Reinard, del Centro de Predicciones del Tiempo en el Espacio, de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration o Administración Nacional Océanica y Atmosférica, en idioma español), explica los beneficios que esto tendrá para la predicción de las condiciones del tiempo en el espacio:
"Hasta hace poco, las naves espaciales sólo podían ver a las CME cuando se encontraban aún muy cerca del Sol. Al calcular la velocidad de la CME durante este breve período, era posible estimar cuándo llegaría a la Tierra. Sin embargo, después de las primeras horas, la CME salía de esta zona en la cual se la podía observar y eso nos dejaba a ciegas respecto de su progreso".
"La capacidad de rastrear una nube continuamente en su trayecto desde el Sol hasta la Tierra es un gran avance", continúa ella. "En el pasado, nuestras mejores predicciones de los tiempos de llegada de las CME tenían un margen de incertidumbre de más o menos 4 horas", explica. "La clase de películas que hemos visto hoy podría reducir las barras de error de forma significativa".
Las películas no sólo indican el tiempo de llegada de la CME, sino también su masa. A partir del brillo de la nube, los investigadores pueden calcular la densidad del gas con una precisión asombrosa. Los resultados correspondientes al evento que tuvo lugar en diciembre de 2008 no se desvían más de unos pocos puntos porcentuales de las mediciones realizadas in situ. Cuando esta técnica se aplique a futuras tormentas, los pronosticadores podrán estimar su impacto con más confiabilidad.
En la conferencia de prensa, DeForest hizo hincapié en algunos aspectos importantes de la película: Cuando la CME abandonó el Sol, tenía una estructura cavernosa, con paredes de magnetismo que rodeaban una nube de gas de baja densidad. Conforme la CME atravesaba el espacio entre el Sol y la Tierra, sin embargo, su forma cambió. La CME se desplazó a través del viento solar, como si fuera una barredora de nieve, acumulando material hasta formar una imponente pared de plasma. Para cuando la CME alcanzó la Tierra, su pared delantera estaba hundiéndose hacia adentro debido al peso del gas acumulado.
El tipo de transformaciones magnéticas reveladas por la película impresionó profundamente a Guhathakurta: "Siempre he pensado que entender el campo magnético es, en heliofísica, equivalente al problema de la 'energía oscura' en astrofísica. Es común que no podamos ver el campo magnético y, sin embargo, es el responsable de orquestar casi todo. Estas imágenes proporcionadas por la nave STEREO nos dan una impresión real de lo que el campo magnético subyacente está haciendo".
Todos los ponentes en la conferencia de prensa que tuvo lugar hoy indicaron que las imágenes van más allá de entender un único evento. La física interna de las CME ha sido expuesta por primera vez. Este es un desarrollo que tendrá un profundo impacto por muchos años en el futuro sobre los modelos teóricos y los pronósticos de las CME generados por computadora.
"Este fue el propósito de lanzar la misión STEREO", concluye Guhathakurta, "y es fantástico ver que está cumpliendo su promesa".
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