¿Cómo se ve el Sol si te acercas todo lo que la tecnología permite sin fundir el instrumento? La respuesta acaba de llegar desde la cima de un volcán en Hawái, donde el telescopio solar más grande del mundo ha fotografiado la superficie de nuestra estrella con un detalle nunca visto, tan fino que ha permitido confirmar un fenómeno que hasta ahora solo existía en las ecuaciones.
Un telescopio en un volcán de Hawái retrata el Sol como nunca antes
El instrumento en cuestión es el telescopio solar Daniel K. Inouye, instalado en la cumbre del volcán Haleakala, en la isla de Maui, y financiado por la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos (NSF). Su espejo principal, de 4 metros de diámetro, es el más grande jamás construido para observar el Sol, y esa envergadura es precisamente lo que le permite distinguir detalles de apenas unos pocos kilómetros en un objeto situado a 150 millones de kilómetros de distancia.
Doce kilómetros de detalle en una superficie inmensa
En términos concretos, el Inouye es capaz de resolver estructuras de tan solo 12 kilómetros sobre la fotosfera, la capa visible del Sol. Para hacerse una idea de lo que supone: es como distinguir el tamaño de una ciudad mediana vista desde la distancia que separa la Tierra del Sol. Ese salto de resolución es el que ha permitido a los investigadores observar, por primera vez de forma directa, un tipo de turbulencia que llevaba décadas prediciéndose en los modelos pero que nadie había logrado fotografiar.
Las inestabilidades que solo existían en la teoría
El fenómeno se llama inestabilidad de Kelvin-Helmholtz y ocurre cuando dos capas de fluido que se mueven a velocidades distintas entran en contacto, generando ondas y remolinos en el límite entre ambas. Es el mismo principio físico que forma las ondulaciones de una bandera al viento o las nubes con forma de ola que a veces se ven en el cielo terrestre. En el Sol, este tipo de inestabilidad ya se había planteado como hipótesis para explicar ciertos movimientos en la corona solar, pero nunca se había confirmado en la fotosfera, la capa más próxima a la superficie visible.
David Kuridze, investigador del Observatorio Solar Nacional de Estados Unidos (NSO) y autor principal del estudio publicado esta semana en Nature, lo explica con una frase que resume bien el hallazgo: "las imágenes revelan con un detalle sin precedentes cómo se mezcla la materia solar a escalas espaciales diminutas".
¿Qué son exactamente las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz?
Son remolinos que se forman en la frontera entre dos corrientes de plasma o gas que fluyen a distinta velocidad, de forma parecida a como el viento arruga la superficie del mar. En el Sol, esos remolinos aparecen cuando el plasma de la fotosfera se desplaza a ritmos distintos en zonas contiguas, generando vórtices que hasta ahora los modelos solo podían intuir de forma indirecta.
Qué cambia esto para entender las tormentas solares
El hallazgo tiene implicaciones que van más allá de la curiosidad científica. Si el plasma se mezcla en la fotosfera de forma mucho más activa de lo que suponían los modelos tradicionales, hay que revisar también cómo se transfiere la energía hacia las capas superiores de la atmósfera solar, un proceso íntimamente relacionado con la reconexión magnética y, en última instancia, con las erupciones solares que de vez en cuando afectan a satélites y redes eléctricas en la Tierra. Entender mejor estas turbulencias diminutas es, en cierto modo, un paso previo necesario para predecir con más precisión el llamado clima espacial.
El sistema solar sigue deparando sorpresas de este tipo casi al mismo ritmo: hace pocas semanas, otro estudio revelaba que el núcleo de Marte no era como se pensaba, y no hace mucho también se confirmaba el hallazgo de la primera luna detectada fuera del sistema solar, dos ejemplos de cómo la instrumentación actual está reescribiendo suposiciones que llevaban décadas dándose por buenas.
Lo que hace especialmente relevante este hallazgo es que confirma, con una imagen directa, algo que la física solar solo podía deducir de manera indirecta. Durante años, los modelos de la atmósfera solar asumían un cierto grado de mezcla turbulenta en la fotosfera, pero sin poder demostrarlo a esta escala tan pequeña. Es un poco como pasar de sospechar que existe turbulencia en una tubería a poder filmar, por fin, cada remolino individual. Y del mismo modo que la meteorología terrestre no pudo mejorar sus predicciones hasta entender la turbulencia a pequeña escala, la física solar podría estar ante un salto parecido: comprender estos remolinos diminutos podría ser la pieza que faltaba para anticipar mejor las tormentas solares que, cada cierto tiempo, ponen en jaque las comunicaciones y la red eléctrica del planeta.
Los responsables del proyecto ya trabajan en nuevas campañas de observación con el Inouye, con la idea de comprobar si este tipo de inestabilidades aparece de forma habitual en otras regiones del Sol o si está limitada a ciertas condiciones concretas de la fotosfera. Por ahora, lo que queda claro es que el instrumento hawaiano ha abierto una ventana a una escala del Sol que, hasta hace unos meses, era pura teoría.
