HITOS MÁS TRANSCENDENTALES EN LA HISTORIA DE LAS INVESTIGACIONES SOLARES

 

 Ángel A. González Coroas

 

Desde que se inició la presencia humana en la Tierra, nuestra estrella ha sido, además de un dios venerado por casi todas las grandes culturas antiguas, un verdadero enigma. Pero a partir del momento mismo en que el objetivo de un telescopio fue dirigido a su magnifico e impresionante disco de fuego y nuestro majestuoso astro comenzó a ser escudriñado lo más cercano a él jamás logrado, comenzó un largo y sinuoso camino que, afortunadamente, aún no termina.

 

En el año 1979, el astrónomo John Eddy, mostró al público, una serie de sorprendentes imágenes tomadas por varios artefactos a bordo del satélite Skylab en su libro ”Un nuevo Sol”, no pudiendo elegir un título más exacto y expresivo para su libro. Las imágenes del Skylab provocaron un drástico cambio en la concepción y comprensión de muchos de los fenómenos solares, en particular, aquellos relacionados más directamente con la atmósfera solar. Las imágenes son un ingrediente esencial en el estudio del Sol, toda vez que no podemos llevar a nuestra estrella a un laboratorio ni podemos reproducir el ambiente que reina en su atmósfera, así como ninguno de los eventos explosivos que en ella tienen lugar. Tanto es así, que muchos de los términos técnicos con que expresamos nuestras ideas son extraídos de las imágenes que nos ofrecen los satélites.

 

Lo más lógico de advertir primeramente en el astro rey, y a simple vistas, son las manchas solares. Nuestra historia comienza en los tiempos de la antigua y esplendorosa cultura helénica. Al parecer, no pocos filósofos dieron cuenta de la presencia de ciertas zonas oscuras en el disco solar. La más antigua referencia a una mancha data del año 350 a.C., y se le atribuye al discípulo de Aristóteles Teofrasto de Atenas (370 – 290 a.C.). La otra referencia cierta de importancia que se conozca, luego de la de Teofrasto de Atenas, se debe al biógrafo medieval Einhard en su libro “Vita Karoli Magni”, escrito hacia el año 807, e interpretada entonces como el paso de Mercurio por delante del disco solar.

 

Teofrasto

Pero todos los historiadores concuerdan en situar el descubrimiento de las manchas solares en la segunda década del siglo XVII, en pleno Renacimiento. Aunque dos hombres ocupan la cima de este hecho, el padre Christopher Scheiner (1573 – 1650) y el gran Galileo Galilei (1564 – 1642), se puede decir con propiedad, que el descubrimiento de las manchas solares se debe a toda una época, y no a un hombre en particular. Los aires renacentistas que hicieron vibrar la cuerda de la sabiduría de tantos hombres, y la invención y construcción de los primeros telescopios, permitieron que no pocos hombres de ciencia dirigiesen su atención hacia el entonces perfecto e inmaculado astro rey.

 

Scheiner		Galileo

Al padre Scheiner se le reconoce como el primero en hacer públicas sus observaciones solares. Se trata de tres cartas redactadas en 1612 bajo seudónimo, pero en las que ofrece una explicación errónea al asunto, indicando que lo observado (las manchas solares) no eran sino el tránsito frente al disco solar de planetas interiores muy próximos al Sol.

 

Como sacerdote de su época, el padre Scheiner estaba aún inmerso en el escolasticismo y la concepción aristotélica de la “pureza” del Sol. Las primeras observaciones de Galileo datan probablemente del año 1610, pero el célebre pisano decidió guardar silencio de sus observaciones y de las conclusiones que de ellas extrajo. Únicamente aquellas tres cartas del padre Scheiner le deciden a hacer públicas sus consideraciones al respecto (entendido el carácter de Galileo) y el año 1613 intercambia una serie de correspondencias con aquel con quien el padre Scheiner había compartido sus observaciones, en las que magistralmente ofrece una explicación acertada del fenómeno de las manchas observadas en la superficie del Sol.

 

Las conclusiones de Galileo en torno a las manchas solares, obligaron al padre Scheiner a realizar una nueva lectura del asunto. Mientras que Galileo le dedicó relativamente poco tiempo a las observaciones solares, el padre Scheiner continuó con las observaciones durante un período de tiempo largo (desde 1611 hasta 1627). La recolección de sus observaciones fueron publicadas en 1630 en lo que representa la más importante contribución al respecto en esta temprana etapa: “Rosa Ursine Sive Sol”.

 

Dibujo de las macnchas solares por Scheiner del libro "Rosa Ursina" de 1630.

 

Luego de este período memorable, el interés por las observaciones solares fue escaso y bien poco fue aportado al conocimiento de las manchas solares durante más de 200 años, hasta que en el año 1843 el farmacéutico alemán Heinrich Samuel Schwabe (1789 – 1875), luego de 13 años de observaciones, anunció una posible periodicidad de 10 años en la ocurrencia de las manchas solares. Schwabe introdujo además el importante concepto de grupo de manchas, al notar que rara vez las mismas se presentaban aisladas o en solitario.

 

En el año 1848 el astrónomo suizo Rudolf Wolf (1816 – 1893), a partir de un profundo y detallado estudio de los reportes de manchas desde los tiempos de Scheiner y Galileo, introdujo el muy conocido y controvertido número de Wolf, R, como una medida de expresar cuantitativamente la presencia de manchas en el Sol. Al ser nombrado Wolf director del Observatorio de Zürich, instituyó de inmediato un programa para la determinación diaria de R, el cual se mantiene hasta nuestros días. Desde la controversia Scheiner – Galileo, este será el primer gran mito, toda vez que muchos especialistas cualifican aun hoy día, la actividad solar según sea el número de Wolf.

 

Heinrich		Wolf

El jueves 1 de septiembre de 1859 dos observadores ingleses por separado, Richard Carrington (1826 – 1875) y R. Hodgson observan por espacio de unos 15 minutos, un súbito e inusitado abrillantamiento cerca de una de las manchas que se encontraban observando. Carrington y Hodgson fueron los afortunados primeros testigos del que aún constituye uno de los eventos más enigmáticos y espectaculares de la física solar: un destello o flare.

 

Con el descubrimiento de los destellos solares se abre un nuevo paradigma: las manchas solares no son simples regiones más frías y oscuras que el ambiente que las rodea, a ellas está asociada cierta “actividad explosiva”; paradigma que incluye la imposición del impreciso término de región activa, al identificar biunívocamente mancha con región activa. Hoy día este concepto de región activa se ha reformulado a la luz de los nuevos descubrimientos.

 

Un poco más tarde, en el año 1892, el astrofísico norteamericano George Ellery Hale obtiene la primera foto de un destello, a través de su recién inventado espectroheliógrafo, describiendo lo observado en términos de una erupción extremadamente brillante. Luego de este importantísimo hecho, comienza una dicotomía en torno a la esencia misma del fenómeno: algunos, siguiendo a Hale, apuntan a una naturaleza eruptiva del evento. Otros se refieren sólo a un abrillantamiento local súbito e intenso, sin erupción alguna asociada, y se sugiere el término flare (destello según nuestra nomenclatura) para indicar mejor en una sola palabra la esencia de lo observado: Una ocurrencia súbita de un gran abrillantamiento local con una rápida variación de su intensidad.

 

Imagen del Sol tomada por Hale

El término flare suplantó al de erupción, y en consecuencia el abrillantamiento in situ fue visto como algo separado de cualquier fenómeno eruptivo, pasando este último a ser un evento secundario respecto a aquél.

 

Rápidamente se estableció una asociación entre los flares y los eventos geofísicos que ocurrían temporalmente cercanos al flare, estableciéndose la visión de que el abrillantamiento cromosférico era la clave o llave de los fenómenos solares geoefectivos. La literatura especializada se vio inundada (hasta hoy) de trabajos encaminados a explicar la naturaleza de los flares como el evento vedette de la actividad solar y su relación con los fenómenos geoefectivos, naciendo el nuevo paradigma del flare como causa de los eventos solares geoefectivos.

 

A comienzo de los años 70 del pasado siglo llegan las observaciones satelitales y con ellas el período de la ilustración. Por esta fecha se observan por primera vez las Eyecciones de Masa Coronal, conocidas por sus siglas en inglés CME. Por entonces, ya algunos especialistas habían planteado que ciertos movimientos de masa en la atmósfera solar, po-drían ser parte integrante de un mismo fenómeno explosivo. Sólo con las observaciones de las CMEs se puso énfasis en el asunto de la visión de un evento explosivo como un todo y se comenzó a hablar de un fenómeno global: transiente coronal.

 

En 1993 sale a la luz el polémico trabajo “The solar flre myh” de Jack T. Gosling donde se revisa el paradigma del flare como causa de los eventos solares geoefectivos, y que despertó una verdadera revolución , tanto que en 1995 se convoca a una sección especial dentro de la reunión anual de la American Goophysical Union (AGU) llamada “Is the flare myth really myth?”. En esa reunión se desempolva el trabajo de F. A. Lindemann (1919) donde por vez primera se sugiere que las tormentas geomagnéticas eran el resultado de una expulsión de plasma solar que impactaba el campo magnético terrestre varios días después de una explosión solar.

 

Eyección de masa coronal

Nace entonces el nuevo paradigma: el CME, y no el flare, es la causa de las perturbaciones en el medio interplanetario que originan las tormentas geomagnéticas no recurrentes. Además se expone el hecho de que no existe necesariamente una relación directa causa – efecto entre el flare y la CME, en todo caso, ambos serían dos respuestas distintas a una causa común.

 

Ya hoy se reconocen las CMEs como un evento que encierra una importancia capital en la evolución de la corona solar y una fuente fundamental de perturbaciones en el medio interplanetario con implicaciones geofísicas importantes. Las CMEs centran la atención tanto de los astrofísicos solares como de los geofísicos: cual es la causa del fenómeno y cuáles son los mecanismos del origen y evolución, son algunas de las nuevas interrogantes que se les busca respuesta en estos momentos.

 

Asociación Astronómica de España