Pablo Bonet. Instituto de Astrofísica de Canarias

Durante siglos, la naturaleza de las manchas solares ha intrigado a los astrónomos. Ahora, un trabajo dirigido por el investigador de la Real Academia Sueca de las Ciencias Göran Scharmer contribuye a explicar su estructura a través de las observaciones realizadas en el Telescopio Solar Sueco de 1-metro (SST, en su acrónimo inglés), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma, Islas Canarias, España). La investigación aparece publicada en la último edición de la revista Science.

El estudio, que cuenta con la participación del investigador español Jaime de la Cruz, quien trabaja en la Universidad de Oslo, se centra en una de las partes de toda mancha solar: la penumbra. Esta zona, de apariencia filamentosa, rodea a la umbra, la parte central, más oscura. La astronomía demostró hace años que la diferencia de color en ambas zonas respecto del resto de la superficie solar, denominada fotosfera, se debía a que su temperatura era inferior. La umbra se encuentra a unos 3.700 grados centígrados, mientras que la penumbra –menos oscura por ser más caliente-  es sólo unos cientos de grados más fría que la granulación fotosférica. Ésta, a su vez, suele permanecer por encima de los 5.700 grados centrados.

La investigación desvela la naturaleza de los filamentos que componen la penumbra. Según el estudio, tanto su estructura como el transporte energético se deben a un fenómeno llamado flujo convectivo: el movimiento de gas caliente desde el interior del Sol hacia la superficie, donde el gas se enfría y vuelve a hundirse en las capas profundas de la estrella. Utilizando los datos obtenidos a través de las observaciones en el SST, los astrónomos fueron capaces de buscar señales de esos flujos de gas.

El hallazgo de estos movimientos, a velocidades de en torno al kilómetro por segundo, no sólo evidencia lo que se intuía en modelos matemáticos previos, sino que también apoya la teoría del movimiento horizontal del flujo entre umbra y penumbra, el llamado efecto Evershed observado hace 100 años, es consecuencia de la convección solar.

El mayor telescopio solar de Europa

El SST es el telescopio solar más grande del continente europeo y el número uno mundial en el campo de la alta resolución espacial.  Está emplazado en la isla de la Palma, dentro del observatorio del Roque de los Muchachos que gestiona el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). La calidad del cielo de la isla de La Palma, unido a la alta calidad óptica y la tecnología de reconstrucción de imágenes que incorpora, han permitido que el SST alcance el límite soñado de los telescopios solares: una resolución de 0,1 segundos de arco en el espectro azul, que corresponde a unos 70 kilómetros en la superficie solar.

El SST pertenece al Instituto de Física Solar de la Real Academia Sueca de las Ciencias.

Más información en:

http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&id=676

ESA

Cluster lleva ya una década estudiando la interacción invisible entre el Sol y la Tierra. Sus estudios han desvelado los secretos de las auroras y de las tormentas solares, y nos han ayudado a comprender fenómenos fundamentales que ocurren por todo el Universo. Diez años después, todavía le quedan muchos misterios que resolver.

Las auroras, esas luces que danzan en los cielos polares, no son otra cosa que la manifestación de una invisible batalla que tiene lugar sobre nuestras cabezas. Cada día, partículas procedentes del Sol impactan a gran velocidad contra el campo magnético de nuestro planeta; la mayoría rebotan, pero algunas quedan atrapadas por el magnetismo de la Tierra y se aceleran hasta chocar con la atmósfera, creando los brillos de las auroras, los cinturones de radiación del planeta y, de vez en cuando, grandes tormentas magnéticas.

Durante esta década, Cluster ha descubierto inmensos remolinos que inyectan partículas en el campo magnético de la Tierra, grandes ‘agujeros’ en las capas más altas de la atmósfera que dan lugar a manchas oscuras en el brillo de las auroras y puntos neutros que aparecen cuando el campo magnético de la Tierra se prepara para cambiar su estructura.

“Cluster nos ha mostrado con gran nivel de detalle un mundo que, hasta entonces, nos resultaba completamente desconocido”, comenta Philippe Escoubet, responsable de la Misión Cluster para la ESA. Además del estudio de las auroras, Cluster presenta un importante aspecto práctico: monitorea el entorno en el que trabajan los satélites de navegación y de telecomunicaciones. Las partículas procedentes del Sol pueden dañar los equipos electrónicos de los satélites, con frecuencia dejándolos totalmente inoperantes. La caracterización de estos fenómenos permitirá diseñar satélites más robustos.

Científicos de todo el mundo trabajan con los datos generados por Cluster. Cada poco, un equipo de científicos presenta en algún lugar del planeta una publicación basada en los datos obtenidos por esta fascinante misión. El Archivo Activo de Cluster ya cuenta con más de 1000 usuarios de todo el mundo, lo que permite garantizar que se continuarán realizando descubrimientos científicos, incluso cuando la vida útil de la misión haya terminado.

Diez años es mucho tiempo en las duras condiciones del espacio. Los cuatro satélites de Cluster empiezan a mostrar los efectos de la edad y el equipo de operaciones se enfrenta a un reto diario para mantener la flota operativa. Quizás el mayor desafío sea garantizar la continuidad del suministro eléctrico.

Los paneles solares ya no generan tanta energía como cuando se lanzó la constelación y las baterías de abordo se están destruyendo de una forma drástica: a través de pequeñas explosiones. Estas baterías están compuestas por una mezcla no magnética de plata y cadmio para evitar causar interferencias con los instrumentos de Cluster. A medida que pasa el tiempo, estas baterías generan oxihidrógeno, un gas explosivo. Hasta hoy, siete baterías han dejado de funcionar en los cuatro satélites, dos de ellas por este tipo de explosiones. Los controladores de la misión pudieron observar la sacudida del satélite en el momento de los incidentes. De las veinte baterías embarcadas en la misión, sólo nueve continúan operativas. Sin embargo, la nueva programación de operaciones asegura que los satélites podrían continuar funcionando a pleno rendimiento a pesar de la pérdida de estos elementos.

Todavía queda mucho que estudiar. Recientemente, la distancia de Cluster a la Tierra ha sido reducida de los 19.000 km iniciales a tan sólo varios cientos de kilómetros. Esto permitirá a los cuatro satélites atravesar la región en la que se aceleran las partículas que dan lugar a las auroras. Desde ahí, los científicos podrán observar este fenómeno desde una perspectiva única.

Mientras Cluster orbita nuestro planeta, sus resultados científicos demuestran la importancia de la misión para comprender los mecanismos que gobiernan al Universo.

“Estamos haciendo astrofísica prácticamente desde casa”, comenta David Southwood, Director de Ciencia y de Exploración Robótica de la ESA, “más allá del Sistema Solar hay un enorme Universo, plagado de estrellas. El espacio entre ellas está cubierto por campos magnéticos. Muchas misiones estudian los objetos celestes – las islas en el océano del Universo – pero Cluster estudia el océano en sí”.

Si bien estaba previsto que las operaciones de Cluster continuasen hasta el año 2012, un equipo de expertos ya está estudiando la posibilidad de extenderlas hasta 2014.

Más información en:

http://www.esa.int/

BBSO/ Ciel et Espace

Philip R. Goode, distinguido Profesor del Instituto Tecnológico de New Jersey (NJIT) y el equipo del Observatorio Solar Big Bear (BBSO) han logrado la “primera luz” del telescopio que usa un espejo deformable en lo que se conoce como óptica adaptativa, en el BBSO. Una imagen de una mancha solar se publicó el 23 de agosto de 2010 en el sitio web de Ciel et Espace, como imagen del día.

“Esta foto de una mancha solar es ahora la más detallada que se haya obtenido en luz visible”, según Ciel et Espace.  En septiembre, esta popular revista de astronomía de Francia, publicará más imágenes del Sol tomadas con el nuevo sistema de óptica adaptativa del BBSO.

Goode dijo que las imágenes se lograron con el Nuevo Telescopio Solar (NST) de 1,6 metros de apertura libre fuera del eje del BBSO. El telescopio tiene una resolución que cubre unos 80 kilómetros de la superficie del Sol.

El telescopio, el mayor instrumento solar basado en la superficie terrestre, es la joya de la corona del BBSO, la primera instalación de observación solar construida en más de una generación en los Estados Unidos. El instrumento está pasando por su fase de puesta en servicio. Desde 1997, bajo la dirección de Goode, el NJIT es propietario y maneja el BBSO. El observatorio está localizado en un claro lago de montaña, caracterizado por una estabilidad atmosférica sostenida. Esto es esencial para el interés principal del BBSO que es medir y comprender fenómenos solares complejos, utilizando telescopios e instrumentos dedicados.

Las imágenes fueron tomadas el 1 y 2 de julio de 2010 por el NST con corrección de distorsión atmosférica por su espejo deformable de 97 actuadores. Para el verano boreal de 2011, en colaboración con el Observatorio Solar Nacional, el BBSO habrá actualizado el sistema de óptica adaptativa a uno que utiliza un espejo deformable de 349 actuadores.

Con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF), la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea, la NASA y el NJIT, el NST comenzó a operar en el verano boreal de 2009. Se recibió  apoyo adicional de la NSF, hace unos meses, para patrocinar más actualizaciones a este nuevo sistema óptico.

El NST será quien marque la senda para un telescopio terrestre aún mayor, el Telescopio Solar de Tecnología Avanzada (ATST), que se construirá la próxima década. El NJIT es investigador co-principal del ATST en este proyecto de la NSF. La nueva beca permitirá a Goode y sus colegas del Observatorio Solar Nacional (NSO) desarrollar un nuevo y más sofisticado tipo de óptica adaptativa, conocido como óptica adaptativa multiconjugada (MCAO). El nuevo sistema óptico permitirá a los investigadores incrementar el campo libre de distorsión para permitir mejores formas de estudiar estas grandes y desconcertantes áreas del Sol. MCAO en el NST será quien marque la senda para el sistema óptico de 4 metros de apertura del ATST del NSO, que llegará en la próxima década.

Los científicos creen que las estructuras magnéticas, como las manchas solares, son una clave importante para la comprensión del clima espacial. El clima espacial que se origina en el Sol, puede tener consecuencias directas en el clima y en el ambiente de la Tierra. Una tormenta fuerte puede interrumpir las redes eléctricas y de comunicaciones, destruir satélites e incluso exponer a pilotos de aviones, tripulación y pasajeros a radiación.

El nuevo telescopio ahora alimenta un sistema de óptica adaptativa de alto orden, que a su vez alimenta a tecnologías de próxima generación para la medición de campos magnéticos y eventos dinámicos usando luz visible e infrarroja. Las imágenes son realzadas por un sistema de computación paralela en tiempo real.

Goode y los científicos del BBSO han estudiado los campos magnéticos solares desde hace muchos años. Son expertos en combinar datos terrestres del BBSO con datos de satélites para determinar las propiedades dinámicas de los campos magnéticos solares.

Más información en:

http://www.njit.edu/

NASA

Los observadores del cielo pueden llegar a disfrutar de unas espectaculares auroras polares, mañana. Después de un largo letargo, el Sol se está despertando. Temprano en la mañana del domingo 1 de agosto de 2010, la superficie del Sol entró en erupción y lanzó toneladas de plasma (átomos ionizados) al espacio interplanetario. Ese plasma está camino a la Tierra y, cuando llegue, podría crear un show de luces espectacular.

“Esta erupción se dirige directo hacia nosotros y se espera que llegue temprano, el día 4 de agosto de 2010″, dijo el astrónomo Leon Golub, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano (CfA). “Es la primera gran erupción dirigida hacia la Tierra, en mucho tiempo.”

La erupción, llamada eyección de masa coronal (CME), fue filmada por el Observatorio Dinámica Solar de la NASA  (SDO) – una nave espacial lanzada en febrero de 2010. El SDO proporciona imágenes del Sol de mejor calidad que la alta definición en una variedad de longitudes de onda.

“Tenemos una hermosa vista de la erupción”, dijo Golub. “Y podríamos tener aún más hermosas, si se desencadenan auroras.”

Cuando una eyección de masa coronal llega a la Tierra, interactúa con el campo magnético de nuestro planeta, posiblemente creando una tormenta geomagnética. Las partículas solares caen por las líneas de campo magnético hacia los polos de la Tierra. Estas partículas chocan con los átomos de nitrógeno y oxígeno en la atmósfera, que luego brillan como luces de neón en miniatura.

Las auroras, normalmente, son sólo visibles a altas latitudes. Sin embargo, durante una tormenta geomagnética  las auroras pueden iluminar el cielo en latitudes más bajas. Los observadores del cielo en el norte de EE.UU. y en otros países deben mirar hacia el norte en la tarde del 3 al 4 agosto buscando las “cortinas” ondulantes de luz verde y roja.

El Sol pasa por un ciclo activo regularmente en alrededor de 11 años, en promedio. El último máximo solar ocurrió en 2001. Su último mínimo fue particularmente débil y de larga duración. Esta erupción es una de las primeras señales que el Sol se está despertando y partiendo hacia otro máximo.

Más información en:

http://www.cfa.harvard.edu/

NASA TV

El observatorio de la dinámica solar, SDO (Solar Dynamics Observatory) de la NASA, despegó del Complejo de Lanzamiento 41 de Cabo Cañaveral, Florida, en la primera misión en su  tipo para revelar el funcionamiento interno del Sol con detalles sin precedentes. El lanzamiento a bordo de un cohete Atlas V ocurrió a las 15:23 TU del 11 de febrero de 2010.

Como la nave espacial heliofísica más avanzada tecnológicamente, de la NASA, SDO tomará imágenes del Sol cada 0,75 segundos y diariamente enviará alrededor de 1,5 terabytes de datos a la Tierra – equivalentes a la transmisión de 380 películas de largometraje.

“Esto va a ser sensacional”, dijo Richard R. Fisher, director de la División de Heliofísica, en la sede de la NASA en Washington. “SDO va a dar un gran paso hacia nuestra comprensión del Sol y sus efectos sobre la vida y la sociedad”.

Los procesos dinámicos del Sol afectan a todos y a todo en la Tierra. SDO explorará la actividad solar que puede inhabilitar satélites, provocar fallas en las redes eléctricas e interrumpir las comunicaciones GPS. SDO también proporcionará un mejor entendimiento del papel que desempeña el Sol en la química atmosférica de la Tierra y en el clima.

SDO es la joya de la corona en una flota de misiones de la NASA para estudiar el Sol. La misión es la piedra angular de un programa científico de la NASA denominado “Convivir con una estrella” (Living With A Star). Este programa proporcionará nuevos conocimientos e información sobre cómo afectan directamente el Sol y el Sistema Solar  a la Tierra, sus habitantes y a la tecnología.

Más información en:

http://www.nasa.gov/

NASA

Desde hace algunos años, una idea poco ortodoxa ha ido ganando adeptos entre los astrónomos. Una idea que contradice las viejas enseñanzas y perturba a los observadores y, especialmente, a los climatólogos.

“El sol”, explica Lika Guhathakurta, de la sede de la NASA en Washington DC, “es una estrella variable”.

Pero parece tan constante…

Eso es sólo una limitación del ojo humano. Los modernos telescopios y naves espaciales han penetrado la luz cegadora del Sol y encontraron un remolino de caos impredecible. Los destellos solares explotan con el poder de miles de millones de bombas atómicas. Las nubes de gas magnetizado, más exactamente las Eyecciones de Masa Coronal (CME), son lo suficientemente grandes para tragarse planetas, separándolos del escenario estelar. Agujeros en la atmósfera del Sol arrojan a millones de kilómetros por hora ráfagas de viento solar.

Y esas son las cosas que pueden suceder en un solo día.

Durante largos períodos de décadas o siglos, la actividad solar aumenta y disminuye con un ritmo complejo que los investigadores todavía están clasificando. El más famoso “batimiento” es el ciclo de 11 años de manchas solares, que se describe en muchos textos como un proceso ordinario, un mecanismo de relojería. De hecho, parece tener una mente propia.

“No son siquiera 11 años”, dice Guhathakurtha. “Los rangos de longitud del ciclo van de 9 a 12 años. Algunos ciclos son intensos, con muchas manchas solares y destellos solares, otros son suaves, con relativamente poca actividad solar. En el siglo 17, durante un período llamado ‘mínimo de Maunder’, el ciclo pareció detenerse por completo durante unos 70 años y nadie sabe por qué”.

No hay necesidad de ir tan lejos en el tiempo, sin embargo, para encontrar un ejemplo de la imprevisibilidad del ciclo. En este momento el Sol está saliendo de un mínimo solar de casi un siglo que casi nadie había previsto.

“La profundidad del mínimo solar en 2008-2009 realmente nos tomó por sorpresa”, dice el experto en manchas solares David Hathaway, del Centro de Vuelos Espaciales Marshall, en Huntsville, Alabama. “Esto pone de manifiesto lo mucho que aún tenemos que andar para que podamos pronosticar con éxito la actividad solar”.

Eso es un problema, porque la sociedad humana es cada vez más vulnerable a los picos de los destellos solares. La civilización actual depende de una red de interconexión de sistemas de alta tecnología para los fundamentos de la vida cotidiana. Las redes eléctricas inteligentes, la navegación por GPS, el transporte aéreo, los servicios financieros, las radiocomunicaciones de emergencia, todo ello puede ser sacado de servicio por la actividad solar intensa. Según un estudio de 2008 de la Academia Nacional de Ciencias, una tormenta solar secular podría provocar daños económicos veinte veces mayores que el huracán Katrina.

“Comprender la variabilidad solar es crucial”, dice la científica espacial Judith Lean, del Laboratorio de Investigación Naval, en Washington DC. “Nuestra forma de vida moderna depende de ello”.

El Observatorio de Dinámica Solar (SDO), el cual se lanzará el 9 de febrero de 2010, desde el Centro Espacial Kennedy, en Florida, está diseñado para investigar la variabilidad solar a diferencia de cualquier otra misión en la historia de la NASA. Observará al Sol más rápido, más profundo y en mayor detalle que los observatorios anteriores, rompiendo las barreras de escala de tiempo y la claridad que hasta ahora han bloqueado el progreso en la física solar.

Guhathakurta cree que “SDO va a revolucionar nuestra visión del Sol”.

La revolución comienza con la fotografía de alta velocidad. SDO hará un registro de imágenes de calidad IMAX del Sol cada 10 segundos, utilizando un banco de telescopios de múltiples longitudes de onda llamados Assembly Imaging Atmospheric (AIA). En comparación, los observatorios anteriores han tomado fotos, en el mejor de los casos, cada pocos minutos, con resoluciones similares a las que vemos en la web, no en una sala de cine. Los investigadores creen que la rápida capacidad de registro de datos de SDO podría tener el mismo efecto transformador sobre la física solar que la invención de la fotografía de alta velocidad tuvo en muchas ciencias, en el siglo 19.

SDO no se detiene en la superficie estelar. El Helioseismic Magnetic Imager (HMI) puede realmente ver el interior del Sol viendo la propia “dínamo” solar.

La dinamo solar es una red profunda de corrientes de plasma que genera el campo magnético, a veces explosivo, del Sol. Regula todas las formas de actividad solar, desde las erupciones ultra rápidas de los destellos solares hasta las ondulaciones lentas del ciclo undecenal de manchas solares.

“Entender el funcionamiento interno de la dínamo solar ha sido el ‘grial’ de la física solar”, dice Dean Pesnell, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, en Greenbelt, Maryland. “HMI finalmente podrá entregarnos esto”.

La dinamo está oculta a la vista por cerca de 140.000 kilómetros de gas caliente que la cubre. SDO penetra el velo utilizando una técnica familiar para los geólogos, la sismología. Así como los geólogos sondean el interior de la Tierra utilizando las ondas generadas por terremotos, los físicos solares pueden sondear el interior del Sol utilizando ondas acústicas generadas por la turbulencia de ebullición del propio Sol. HMI detecta las ondas que los investigadores en la Tierra podrán transformar en imágenes muy claras.

“Es como hacer una ecografía de una madre embarazada”, Pesnell explica. “Podemos ‘ver al bebé’ a través de la piel.”

Más información en:

http://science.nasa.gov/headlines/y2010/05feb_sdo.htm

Daniel López/ IAC

Ciento cincuenta investigadores en Sismología Solar y Estelar procedentes de más de veinte países distintos se reunirán en Lanzarote, Islas Canarias, España, del 1 al 5 de febrero de 2010 con motivo de la IV Conferencia Internacional HELAS, organizada por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Durante el encuentro se debatirán contenidos de Heliosismología y Asterosismología, prestando especial atención a los resultados obtenidos en los últimos proyectos observacionales. Se presentarán un total de 60 comunicaciones orales y 100 pósters.

En este evento, se darán a conocer, por primera vez, los resultados de la misión espacial Kepler y se lanzará la misión SDO, ambas de la NASA, determinantes para el conocimiento del interior estelar y solar, respectivamente. Algunos de sus científicos acudirán a la isla canaria.

La ciencia del sonido de las estrellas

La Sismología es una ventana observacional al interior de un cuerpo, bien sea la Tierra o las estrellas. Un geofísico mide variaciones de la superficie terrestre colocando instrumentos en distintos lugares para estudiar el planeta en profundidad. En el caso de las estrellas esas variaciones se reflejan en su luminosidad, lo que permite conocer su estructura y dinámica internas. Cada estrella es como un instrumento musical, “suena” de manera distinta, y son sus vibraciones, los modos de oscilación, los que permiten conocerla por dentro.

A finales de los años setenta empezaron a aplicarse con éxito las técnicas sismológicas para sondear el interior del Sol y a mediados de la década siguiente para la estructura interna de otras estrellas. La red HELAS (European Helio and Asteroseismology Network, Red Europea de Heliosismología y Asterosismología) se creó en 2006 financiada por la Comisión Europea como “Red de Coordinación” bajo el Sexto Programa Marco (FP6). Desde sus comienzos, HELAS ha fomentado y apoyado las iniciativas europeas en Sismología Solar y Estelar. Con dicho fin, ha propiciado una veintena de reuniones de trabajo especializadas en las que se ha impulsado la transferencia de conocimientos y herramientas entre investigadores de distintos laboratorios y países. Asimismo, ha auspiciado tres conferencias internacionales, siendo la IV Conferencia Internacional HELAS la última que se celebrará en este marco.

En palabras de Pere Pallé, investigador responsable del grupo de Sismología Solar y Estelar del IAC y coordinador de una de las cinco actividades del proyecto europeo HELAS, actualmente los nuevos retos se encuentran en la Sismología Estelar y en la observación tridimensional del interior solar. Afirma que, respecto al Sol, uno de los objetivos principales es comprender cómo funciona su ciclo de actividad, para lo cual hay que llegar a conocer qué pasa en el entorno cercano a la estrella, en su superficie y en su interior. Y se congratula de que “cada vez sabemos predecir más cuándo y cómo va a ocurrir esta actividad”.

Un momento dulce para la Sismología Solar y Estelar

Los últimos proyectos observacionales, como Kepler y CoRoT (ya activos) y Picard y SDO (previstos para el 2010) han aportado, y aportarán, profusión de datos sismológicos para el Sol y otras estrellas que nos permitirán adentrarnos cognitivamente en ellas.

Sebastián Jiménez Reyes, investigador del IAC y gestor del proyecto europeo HELAS, destaca que “gracias a Kepler y CoRoT (COnvection ROtation and planetary Transits, Rotación Convección y Tránsitos Planetarios) podemos, por primera vez, disponer de observaciones de estrellas tipo solar con una calidad similar a la que hace treinta años obteníamos para el Sol”.

Es un momento dulce para los investigadores en este campo. La próxima semana la NASA hará públicos los resultados de Kepler, una misión dedicada a la búsqueda de planetas extrasolares por el método de tránsitos, basado en la disminución del brillo de una estrella cuando un planeta pasa frente a ella. Gracias a Kepler los astrosismólogos tendrán acceso a información detallada sobre muchas estrellas. Además, está previsto el lanzamiento de la misión SDO (Solar Dynamics Observatory, Observatorio de la Dinámica Solar) pocos días después. SDO está diseñada para determinar la influencia del Sol en la Tierra y sus alrededores. Se trata de la primera misión lanzada en el marco del programa de la NASA “Living With a Star” (Viviendo con una estrella).

Un encuentro de excelencia internacional

A Lanzarote acudirán 150 expertos de más de veinte países, entre los que destacan Conny Aerts, de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica), Annie Baglin, del  Observatorio de París (Francia), Jørgen Christensen-Dalsgaard, de la Universidad de Aarhus (Dinamarca), Thierry Corbard, del Observatorio de la Côte d’Azur (Francia),Maria Pia Di Mauro, del INAF-IASF (Italia), Laurent Gizon, del Instituto Max Planck para la investigación del Sistema Solar (Alemania), Frank Hill, del GONG/NSO (Estados Unidos), Eric Michel, del Observatorio de París (Francia), Mário J. Monteiro, del Centro de Astrofísica de la Universidad de Oporto (Portugal), Michael Thompson, de la Universidad de Sheffield (Reino Unido) y Oskar von der LüheKiepenheuer, del Instituto para la Física Solar (Alemania).

La Agencia Espacial Europea (ESA) continuará apostando por el conocimiento del interior estelar. Dentro su programa “Cosmic Vision” (Visión cósmica), pensado para la década de 2015 a 2025, ha incluido las misiones Solar Orbiter y Platón, que cuentan entre sus objetivos científicos principales a la Helio y a la Asterosismología, respectivamente. En ambas tiene participación el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el cual, además, ha privilegiado para su Winter School de 2010 (Escuela de Invierno 2010) la propuesta liderada por su grupo de Sismología Solar y Estelar. Las Escuelas de Invierno del IAC permiten a un grupo de unos cuarenta doctorandos procedentes de todo el mundo ahondar en una de las disciplinas punteras en la investigación astrofísica gracias a los cursos que imparten prestigiosos investigadores internacionales en el campo.

La IV Conferencia Internacional HELAS está organizada por el Instituto de Astrofísica de Canarias con el apoyo de la Red HELAS, el Ministerio de la Ciencia y la Innovación, el Cabildo de Lanzarote y el Ayuntamiento de Arrecife.

Más información en:

http://www.iac.es/

NSF

Durante décadas, los expertos han buscado signos en el Sol que pudieran llevar a predicciones más precisas de las llamaradas solares (potentes estallidos de energía que pueden sobrecargar la atmósfera superior de la Tierra y dejar fuera de servicio satélites y las tecnologías terrestres de las que dependen las sociedades modernas). Ahora, una científica del Centro de Predicción del Clima Espacial de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, NOAA, de los Estados Unidos, y sus colegas han encontrado una técnica para predecir llamaradas solares con dos o tres días de antelación, con precisión sin precedentes.

La pista buscada desde hace tiempo para una predicción está en los cambios de los campos magnéticos retorcidos que hay por debajo de la superficie del Sol en los días anteriores a una llamarada, de acuerdo con los autores. Los hallazgos se publicarán el mes próximo en el  Astrophysical Journal Letters.

“Por primera vez, podemos decir con dos o tres días de adelanto, cuándo y dónde tendrá lugar una llamarada y cuán grande ella será”, dijo la autora principal Alysha Reinard, física solar en el Centro de Predicción del Clima Espacial de la NOAA y en el Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales, una sociedad entre NOAA y la Universidad de Colorado.

La técnica es también el doble de precisa que los métodos actuales, de acuerdo con los autores, y se espera mejorar esta cifra cuando se refine su trabajo, en los próximos años. Con esta técnica, deberían ser posibles observaciones y avisos fiables antes del próximo máximo de manchas solares, previsto para 2013. Actualmente, quienes predicen el clima ven regiones de manchas solares complejas y elaboran alertas anunciando que puede estallar una gran llamarada, pero el cuándo y el dónde no consiguen saberlo.

Las llamaradas solares son súbitos estallidos de energía y luz procedentes de los campos magnéticos de las manchas solares. Durante una llamarada, los fotones viajan a la velocidad de la luz en todas las direcciones del espacio, llegando a la atmósfera superior de la Tierra ( distante a 150 millones de kilómetros del Sol) en apenas 8 minutos.

Casi instantáneamente, los fotones pueden afectar a los satélites en órbita alta del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), creando importantes retardos temporales y modificando las señales de posicionamiento en hasta unos 50 metros, poniendo en peligro la agricultura de precisión, las perforaciones petrolíferas, las operaciones militares y aéreas, transacciones financieras, avisos de desastres y otras funciones críticas que dependen de la precisión del GPS.

“Dos o tres días de adelanto pueden marcar la diferencia entre salvaguardar las tecnologías avanzadas de las que dependemos cada día para ganarnos la vida y nuestra seguridad, y la pérdida catastrófica de esas capacidades y billones de dólares por la interrupción del comercio”, dijo Thomas Bogdan, director del Centro de Predicción del Clima Espacial de la NOAA.

Reinard y Justin Henthorn de la Universidad de Ohio, interno de la NOAA, estudiaron detenidamente mapas detallados de más de 1000 grupos de manchas solares, conocidas como regiones activas. Los mapas se construyeron a partir de datos de ondas sonoras del Grupo de Red de Oscilación Global de la Fundación Nacional de Ciencias, de los Estados Unidos.

Reinard y Henthorn encontraron el mismo patrón en una región tras otra: los retorcimientos magnéticos se estiraban hasta el punto de ruptura, estallaban en una gran llamarada, y se desvanecían. Establecieron que el patrón podría usarse como una herramienta fiable para predecir las llamaradas solares.

“Estos movimientos recurrentes del campo magnético, que se desarrollan bajo la invisible superficie solar, son la pista que necesitábamos para saber que se aproxima una gran llamarada y cuándo”, dijo Reinard.

Rudi Komm y Frank Hill del Observatorio Solar Nacional contribuyeron a la investigación.

Más información en:

http://www.noaanews.noaa.gov/

ESO/ L. Calçada

Un innovador censo de 500 estrellas, 70 de las cuales se sabe que albergan planetas, ha vinculado al antiguo “misterio del litio” observado en el Sol con la presencia de sistemas planetarios. Utilizando el exitoso espectrógrafo HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher, buscador de exoplanetas por velocidad radial de alta precisión) de la organización Observatorio Europeo Austral, ESO, un equipo de astrónomos descubrió que las estrellas similares al Sol, que albergan planetas, han destruido su litio mucho más eficazmente que las estrellas que carecen de planetas. Este hallazgo no sólo arroja luz sobre la falta de litio en nuestra estrella, sino que también proporciona a los astrónomos un modo muy eficiente de encontrar estrellas con sistemas planetarios.

“Durante casi 10 años, hemos tratado de descubrir qué distingue a las estrellas con sistemas planetarios de sus primas carentes de éstos”, dice Garik Israelian, del Instituto Astrofísico de Canarias y de la Universidad de La Laguna, España, autor principal de un artículo que aparece esta semana en la revista Nature. “Ahora hemos descubierto que la cantidad de litio en estrellas similares al Sol depende de si tienen o no planetas”.

Durante décadas se han notado bajos niveles de este elemento químico en el Sol, en comparación con otras estrellas similares, y los astrónomos han sido incapaces de explicar esta anomalía. El descubrimiento de una tendencia entre las estrellas que tienen planetas da una explicación natural para este antiguo misterio. “La explicación para este rompecabezas de 60 años de existencia es bastante simple para nosotros”, añade Israelian. “El Sol carece de litio porque tiene planetas”.

Esta conclusión está basada en el análisis de 500 estrellas, incluyendo a 70 que albergan planetas. La mayoría de estas estrellas fueron monitoreadas durante varios años con HARPS de ESO. Este espectrógrafo está instalado en el telescopio de 3,6 metros de ESO y es el principal buscador de exoplanetas del mundo. “Esta es la mejor muestra disponible hasta la fecha para comprender qué es lo que hace únicas a las estrellas que albergan planetas”, dice el coautor Michel Mayor, del Observatorio de Ginebra, Suiza.

Los astrónomos buscaron especialmente en estrellas semejantes al Sol, las que conforman casi la cuarta parte de la muestra. Descubrieron que la mayoría de las estrellas que albergan planetas posee menos del 1% de la cantidad de litio que mostraba la mayor parte de las otras estrellas. “Tal como el Sol, estas estrellas han sido muy eficaces en destruir el litio que heredaron al nacer”, dice Nuno Santos, miembro del equipo. “Usando nuestra gran y especial muestra también podemos probar que la razón tras esta reducción de litio no está relacionada a ninguna otra propiedad de la estrella, como podría ser su edad”.

A diferencia de la mayoría de los elementos más livianos que el hierro, los núcleos del litio, berilio y boro no son producidos en cantidades significativas en las estrellas. En el caso del litio -compuesto de sólo tres protones y cuatro neutrones- se piensa que fue producido justo después del Big Bang, hace 13.700 millones de años. Por lo tanto, la mayoría de las estrellas tendría la misma cantidad de litio, a no ser que este elemento haya sido destruido dentro de la estrella.

Este resultado también proporciona a los astrónomos un modo nuevo y rentable para buscar sistemas planetarios: revisando la cantidad de litio presente en una estrella, los astrónomos pueden decidir en qué estrellas vale más la pena invertir mayores esfuerzos de observación.

Ahora que se estableció un vínculo entre la presencia de planetas y los niveles curiosamente bajos de litio, debe ser investigado el mecanismo físico que hay por detrás. “Hay varias formas en que un planeta puede perturbar los movimientos internos de la materia en su estrella madre, y así reordenar la distribución de los diversos elementos químicos, posiblemente causando la destrucción del litio. Ahora le toca a los teóricos descubrir cuál es la forma más probable que ocurre”, concluye Mayor.

El artículo de referencia se intitula Enhanced lithium depletium in Sun-like stars with orbiting planets, por G. Isarelian, E. Delgado Mena, N. Santos, S. Sousa, M. Mayor, S. Udry, C. Domínguez Cerdena, R.Rebolo y S. Randich, Nature 462, 189-191 (12 de noviembre de 2009).

Más información en:

http://www.eso.org/

MPI for Solar System Research

El telescopio SUNRISE entrega imágenes espectaculares de la superficie del Sol.

El Sol es una masa burbujeante. Inmensos bloques de gas se elevan y se hunden, otorgando al Sol la estructura granulada de su superficie, su granulación. Manchas oscuras aparecen y desaparecen, nubes de materia se elevan como dardos y detrás de todo eso están los campos magnéticos, que son los motores de todo esto. El telescopio SUNRISE, transportado en un globo, un proyecto de colaboración entre el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, en Katlenburg-Lindau, y sus socios de Alemania, España y los Estados Unidos, han publicado imágenes que muestran la compleja interacción de la superficie solar con un nivel de detalle nunca antes alcanzado.

El mayor telescopio solar que hasta ahora haya salido de la Tierra fue lanzado desde el Centro Espacial de ESRANGE, en Kiruna, norte de Suecia, el 8 de junio de 2009. El total del equipo pesaba más de seis toneladas en el momento del lanzamiento. Transportado por un gigantesco globo de helio con una capacidad de un millón de metros cúbicos y un diámetro de alrededor de 130 metros, SUNRISE alcanzó una altitud de crucero de 37 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.

Las condiciones de observación en esta capa de la atmósfera, conocida como la estratósfera, son similares a las del espacio exterior: por un lado, las imágenes ya no son afectadas por la turbulencia del aire, y por otro, la cámara también puede hacer zoom sobre el Sol en la luz ultravioleta, que de otro modo sería absorbida por la capa de ozono. Después de separarse del globo, SUNRISE descendió en forma segura a la Tierra utilizando un paracaídas, el 14 de junio de 2009, aterrizando en la Isla Somerset, una gran isla en Nunavut, Canadá, territorio situado en el Pasaje Noroeste, la vía marítima que atraviesa el Océano Ártico, entre el Atlántico y el Pacífico.

El trabajo de analizar el total de 1,8 terabytes de datos de observación registrados por el telescopio durante su vuelo de cinco días recién comienza. Sin embargo, los primeros resultados ya dan un indicio prometedor que la misión hará que nuestra comprensión del Sol y su actividad dé un gran salto hacia adelante. Lo que es particularmente interesante es la conexión entre la intensidad del campo magnético y el brillo de las pequeñas estructuras magnéticas. Dado que el campo magnético varía en un ciclo de once años de actividad, el aumento de la presencia de estos elementos fundamentales trae aparejado un aumento en el brillo solar global, resultando en un mayor aporte de calor a la Tierra.

Las variaciones en la radiación solar son particularmente pronunciadas en la luz ultravioleta. Ésta no puede llegar a la superficie de la Tierra, la capa de ozono la absorbe y se calienta por ella. Durante su vuelo a través de la estratósfera, SUNRISE llevó a cabo el primer estudio de las estructuras brillantes magnéticas en la superficie solar en este importante rango espectral, en longitudes de onda ubicadas entre 200 y 400 nanómetros (millonésimas de milímetro).

“Gracias a su excelente calidad óptica, el instrumento SUFI fue capaz de describir las estructuras magnéticas muy pequeñas con un contraste de alta intensidad, mientras el instrumento IMAX registró simultáneamente el campo magnético y la velocidad de flujo del gas caliente en estas estructuras y en su entorno”, dice el Dr. Achim Gandorfer, científico del proyecto SUNRISE en el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar.

Anteriormente, los procesos físicos observados sólo podían ser simulados con complejos modelos informáticos. “Gracias a SUNRISE, estos modelos pueden ahora ser colocados sobre una base experimental sólida”, explica el profesor Manfred Schüssler, científico solar en el MPS y co-financiador de la misión.

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