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Teresa Nieves Chinchilla:
Como humanidad, pensamos en el Sol como fuente de vida. Sabemos que cualquier planta o animal depende del Sol y que la vida en el planeta depende del Sol. Pero sin embargo, como especie humana, a medida que nos estamos desarrollando, estamos muchísimo más conectados con el Sol. Estamos conectados electromagnéticamente. Y nuestro afán exploratorio, más que nunca, depende del Sol y, por lo tanto, más que nunca nosotros dependemos de nuestra estrella.
Yaireska Collado Vega:
Nosotros no podemos enviar astronautas al espacio sin asegurarnos de que todo esté bien y que estén protegidos. Entonces esa es la parte bien importante que nosotros estamos tratando de hacer. Y no es algo fácil y sencillo.
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[Música Violetta, por Bennett]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Bienvenidos a Universo curioso de la NASA, en donde te invitamos a explorar el cosmos en tu idioma. Soy Noelia González y, en este pódcast, ¡la NASA es tu guía turística a las estrellas!
HOST NOELIA GONZÁLEZ: En esta ocasión, de hecho, nuestro destino es la estrella más cercana a nuestro hogar en el universo: el Sol.
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HOST NOELIA GONZÁLEZ: Brillando desde hace millones de años, el Sol da nombre a nuestro vecindario cósmico, el sistema solar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La energía que nos llega del Sol impulsa la vida en nuestro planeta: las plantas, tú y yo; todos dependemos de nuestro astro favorito.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: El Sol marca el paso del tiempo en la Tierra: los días, los meses, las estaciones. ¡Hasta tu cumpleaños está determinado por el movimiento de la Tierra alrededor del Sol!
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Nuestra estrella rige actividades esenciales para la vida humana, como la agricultura. Desempeña un papel crucial en la temperatura de la Tierra.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Sin ir más lejos, hace posible la fotosíntesis de las plantas, el proceso que nos permite tener oxígeno para respirar.
Teresa Nieves Chinchilla
El Sol está afectando constantemente, lo ha hecho toda la vida: desde que el Sol es Sol, y desde que la Tierra es Tierra, ambos elementos del sistema solar han convivido y [se] han influenciado.
Teresa Nieves Chinchilla:
Hola, soy Teresa Nieves Chinchilla. Soy física teórica, científica, en el departamento de heliofísica del Centro Espacial de Vuelo Goddard.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La Tierra se encuentra a la distancia perfecta del Sol como para mantener su gruesa atmósfera, así como océanos de agua líquida en su superficie. Pero vivir dentro del área de influencia del Sol también significa estar expuestos a los efectos dañinos de la radiación que nuestra estrella emite.
[Música Mysterious Black Cloud, por Chapuis]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: En la Tierra, todos los días utilizamos tecnologías que pueden verse afectadas de manera negativa por el Sol y su naturaleza siempre cambiante.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Por ejemplo, el GPS que nos permite navegar sin perdernos hacia donde queremos ir, o el internet, gracias al cual estás escuchando este pódcast. Estas dependen de satélites que orbitan la Tierra.
Teresa Nieves Chinchilla:
Nuestra vida depende de los satélites que están situados en una capa que se llama la ionosfera, a 400 kilómetros de altura. Y entonces esa capa es muy sensible a esa radiación solar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: A medida que la comunidad científica aprende más sobre el Sol y el alcance de su actividad, también se conocen los efectos negativos que puede tener más abajo en la atmósfera terrestre.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: En los humanos, la exposición a la radiación ultravioleta del Sol, los rayos UV, puede provocar el envejecimiento prematuro de la piel, e incluso generar lesiones que pueden derivar en cáncer de piel. (Por eso usamos protector solar).
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Pero el Sol también afecta a las máquinas: la radiación solar también puede impactar nuestras tecnologías en el aire, en tierra, y en el agua.
Teresa Nieves Chinchilla:
Por ejemplo, los vuelos, las tripulaciones o cualquiera de los usuarios normales que volamos, estamos expuestos a una radiación, dependiendo de la actividad solar. Y a nivel de tierra, pues sabemos que esa actividad solar puede dar lugar a apagones en nuestra red de potencia de luz, y sabemos que esto ha ocurrido anteriormente y estamos expuestos a ello. Sabemos que los cables submarinos están expuestos también a corrientes que se generan debido a la radiación solar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: El Sol es demasiado enorme y potente como para que su influencia se limite solo a la Tierra. Todos los planetas, lunas y demás objetos del sistema solar, y mucho más allá, se ven afectados por su actividad.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Y eso significa que las sondas que hemos enviado para explorar el espacio, los orbitadores que nos envían datos desde otros cuerpos celestes, los robots que habitan otros mundos… todas las misiones espaciales de la NASA también están sujetas al vaivén de la actividad del Sol.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Incluyendo a los astronautas. Hoy en día, el único lugar al que pueden viajar es a la Estación Espacial Internacional, que está protegida en gran parte de la radiación solar gracias a la magnetosfera de la Tierra.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Pero estamos calentando los motores para viajar más allá de la órbita terrestre baja, donde los astronautas estarán constantemente bombardeados por partículas cargadas provenientes del Sol (¡y de otras estrellas!). La radiación es uno de los mayores riesgos identificados por la NASA para los seres humanos en el espacio.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Los tripulantes de las misiones de Artemis a la Luna se verán afectados más que nunca por el Sol, su energía y sus cambios.
Teresa Nieves Chinchilla:
La especie humana no está de manera natural protegida a la radiación solar. Entonces debemos proteger a nuestros astronautas y a nuestros satélites que están haciendo un primer viaje exploratorio en el sistema solar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La NASA estudia el Sol desde todas las perspectivas para desentrañar sus misterios, comprender mejor su comportamiento y, dentro de lo posible, aprender a predecirlo para poder proteger a nuestros exploradores espaciales, y a nuestras sociedades en tierra firme, de sus efectos más nocivos.
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[Música Snow Blanket, por Parsons]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Solemos asociar las estrellas con pequeños puntos titilantes en el cielo de la noche, y por eso puede ser fácil olvidar lo siguiente:
Teresa Nieves Chinchilla:
El Sol es una estrella. Es una estrella bastante común. Una de más de 250 billones de estrellas que hay en la Vía Láctea.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Pero aunque no tiene nada de especial en comparación con otras estrellas, el Sol es la más importante para nosotros los terrícolas.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Teresa nos ayuda a repasar su ficha técnica:
Teresa Nieves Chinchilla:
El Sol técnicamente sería una estrella amarilla clasificada como G2. Es una joven adulta. No es muy vieja ni muy joven.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Tiene 4.600 millones de años… y todavía le queda la misma cantidad de años de vida estelar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: El Sol, como la Tierra, también gira sobre sí mismo, aunque de una manera muy singular: sus polos rotan a diferente velocidad que su ecuador. En breve, vamos a ver por qué.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Y mientras todos los planetas y demás cuerpos celestes se mueven alrededor del Sol, el Sol, a su vez, gira y arrastra consigo a todo el sistema solar alrededor del centro de nuestra galaxia.
TERESA NIEVES CHINCHILLA: Sin embargo, el tiempo que tarda en girar alrededor del centro galáctico son 220 millones de años. Es decir, no vamos a ver nunca un año estelar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: El Sol es el objeto más masivo de nuestro vecindario cósmico. De hecho, ¡contiene el 99% de la masa de todo el sistema solar!
Teresa Nieves Chinchilla:
Y además, supone que toda su masa está concentrada en el núcleo del Sol. Nosotros conocemos más o menos cuál es la estructura interna del Sol, pero sin embargo, nunca hemos podido llegar hasta él, por supuesto, porque las temperaturas son muy elevadas. Pero sin embargo, a través de la radiación que percibimos desde su superficie, sabemos que lo que está ocurriendo dentro del Sol son fenómenos que se llaman de fusión nuclear.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La fusión nuclear es algo así como el motor del Sol (e indirectamente, de nuestro sistema solar).
HOST NOELIA GONZÁLEZ: A grandes rasgos, la fusión nuclear funciona así: cada segundo, millones de toneladas de núcleos de hidrógeno se convierten en millones de toneladas de helio. Estos gases están cargados eléctricamente y, como están constante movimiento, generan un potente campo magnético.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Esa energía que nace en el centro de nuestra estrella se toma su tiempo en llegar hasta la superficie del Sol: ¡cerca de 200.000 años! Sin embargo, una vez que está en la superficie solar, empieza a irradiarse de manera más rápida. A la velocidad de la luz, literalmente.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: En la Tierra percibimos esa energía como luz y calor, y tarda ocho minutos en llegar hasta nuestro planeta.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Además, a través de esa luz, que viaja en diferentes longitudes de onda, recibimos muchísima información.
Teresa Nieves Chinchilla:
Recibimos radiación en todo el rango de longitud de onda, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. Y a través de esta luz, somos capaces de discernir los diferentes procesos físicos que se están dando en el Sol.
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[Música Black Box, por Berger]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Contrario a lo que quizás alguna vez pensamos de pequeños, el Sol no es una bola de fuego. Es más bien una bola de… plasma.
Teresa Nieves Chinchilla:
El plasma es el cuarto estado de la materia. Tenemos el sólido, el líquido y el gas, y después el plasma. Entonces, si simplemente pensamos en cómo es la estructura interna de cada uno de estos estados, podríamos entender que en un sólido [los átomos] están, digamos, rígidos. En un líquido están, digamos, un poquito sueltos pero cohesionadas entre sí. En un gas están, digamos, mucho más separados o disueltos entre ellos o no cohesionadas completamente, pero aun así lo están.
Teresa Nieves Chinchilla:
En el estado del plasma, los protones y electrones, sobre todo, conviven sin estar cohesionados entre ellos. Dicho de una manera coloquial, conviven sin interaccionar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Si te cuesta visualizar el plasma que conforma nuestro Sol, y las estrellas en general, es porque no lo tenemos en la Tierra de manera natural. Este estado de la materia solo se da en unas condiciones específicas de presión y de temperatura que solo podemos reproducir en un laboratorio.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Sin embargo, el espacio está lleno de plasma. Es más: este constituye el 99,9% del universo observable.
Teresa Nieves Chinchilla:
A la Tierra nos llega el plasma, porque el viento solar es ese plasma que emana de manera constante del Sol, continuamente.
[Sonido de viento solar captado por la sonda Voyager]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Además, el plasma que surge de nuestra estrella anfitriona define su heliosfera, que se extiende mucho más allá del sistema solar. La expansión de la atmósfera del Sol, la corona, forma la heliosfera.
Teresa Nieves Chinchilla:
Es el área de influencia del Sol frente a todo el resto de estrellas en la Vía Láctea. La heliosfera termina donde empieza el medio interestelar o donde empieza el área de influencia de otra estrella.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La heliosfera también es el campo magnético del Sol.
Teresa Nieves Chinchilla:
Cuando hablamos del Sol, hablamos de un plasma magnetizado, es decir, hablamos de plasma que son electrones y protones que conviven y que están arrastrados también con un campo magnético.
[Sonido de baja frecuencia del Sol]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Los campos magnéticos sí son más fáciles de visualizar. Basta con pensar en los imanes en tu heladera. Un imán se mantiene en su lugar debido a una fuerza magnética, que proviene de cargas eléctricas en movimiento, o corrientes. Lo mismo que pasa en el Sol, salvando las diferencias.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Los campos magnéticos y eléctricos se encuentran a nuestro alrededor, pero por lo general no afectan a los sólidos, los líquidos o gases con los que interactúan. Pero sí afectan al plasma, dándole forma.
Teresa Nieves Chinchilla:
Entonces ese viento solar es simplemente un flujo continuo de plasma magnetizado que fluye de manera constante y radial desde el Sol en todas las direcciones.
[Música How Does a Spacewalk Feel, por Rednote]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: A pesar de que la Tierra está inmersa dentro de la heliosfera, por lo general no percibimos este viento solar desde nuestro planeta. Y eso es gracias a que la Tierra está envuelta en su propio campo magnético, llamado magnetosfera.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Ese es nuestro escudo protector frente al viento solar; nuestra última línea de defensa frente a las partículas cargadas del Sol que pueden ser tan dañinas.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Sin la magnetosfera, la vida en nuestro planeta simplemente no existiría.
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HOST NOELIA GONZÁLEZ: Si bien la interacción entre nuestra magnetosfera y el viento solar puede pasar desapercibida para nosotros, a veces este viento “sopla” lo suficientemente fuerte como para que algunas partículas cargadas penetren nuestro escudo protector.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Las tormentas solares generan todo un espectáculo de luces en el cielo cercano a los polos: las auroras boreales o australes.
Teresa Nieves Chinchilla:
Es el fenómeno natural asociado a estas tormentas magnéticas, que es hermoso.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Estas luces resplandecientes dejan en evidencia una transferencia de energía, que tiene lugar cuando el viento solar choca contra la magnetosfera terrestre.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Durante este choque, partículas cargadas del Sol viajan por las líneas del campo magnético de los polos norte y sur hasta la ionosfera, que es la capa superior de la atmósfera de la Tierra.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Allí, los gases de la atmósfera interactúan con las partículas cargadas del Sol, y vemos el resultado en color: el oxígeno emite luz verde y roja; el nitrógeno emite luz azul y violeta.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Pero este show de luces también significa que la transferencia de energía ha sido fuerte, y que puede haber otros efectos, como los que mencionábamos al comienzo de este episodio: daños a los satélites de comunicaciones o incluso problemas en las redes eléctricas en tierra firme.
Teresa Nieves Chinchilla:
El impacto, el momento que genera con la magnetosfera terrestre es un choque realmente intenso, y entonces eso puede debilitar nuestra magnetosfera y permitir la penetración de radiación.
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[Música The City in the Clouds, por Dury]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Entender cómo ocurre esta transferencia de energía es muy importante, ya que puede ayudar a mitigar los efectos de esas tormentas solares en la Tierra.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Y para eso, es necesario zambullirnos en la ciencia del Sol. ¿Qué genera esas tormentas solares? ¿Por qué son más frecuentes durante algunos periodos de tiempo? ¿Cuándo ocurren? ¿Podemos predecirlas?
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Para responder a estas preguntas, tenemos que hablar del comportamiento del Sol. Y este está repleto de incógnitas.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Hace unos minutos Teresa nos contaba que nuestra estrella, una bola de plasma, gira sobre sí misma. Pero que no lo hace de forma uniforme.
[Música The Next Stop, por Potterton]
Teresa Nieves Chinchilla:
Uno de los misterios del Sol es que el giro, el periodo de rotación en el ecuador es diferente al período de rotación en los polos y esto hace que este plasma, que es magnetizado, dé lugar a lugares en la superficie del Sol, donde los campos magnéticos se acumulan.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Los campos magnéticos que se crean en el Sol se retuercen alrededor de la estrella. Si pudieras verlos a simple vista, parecerían enormes bandas elásticas magnetizadas.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Y tal como una banda, estos campos magnéticos pueden enredarse y romperse. Ese plasma que inicialmente crea los campos, es el que termina desgarrándolos.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: En algunos de los lugares donde los campos magnéticos se acumulan y empiezan a formar nudos, la densidad del campo es tan elevada que forma manchas solares.
Teresa Nieves Chinchilla:
Que no son más que lugares donde la densidad de campo magnético es más elevada en contraste con lo que hay alrededor.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Los científicos prestan especial atención a estas manchas solares porque marcan los ciclos solares, algo así como las estaciones del Sol.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Cada 11 años, nuestra estrella completa un ciclo solar; una reconfiguración de su campo magnético.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Durante este periodo de tiempo, su energía acumulada va en aumento, hasta que empieza a debilitarse. La cantidad de manchas indica en qué momento del ciclo está el Sol: durante el mínimo solar hay menos manchas; durante el máximo solar, el número es mayor.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: A medida que la energía se va acumulando en su superficie, el Sol pone en marcha diferentes mecanismos para liberarla.
Teresa Nieves Chinchilla:
Entonces, los más masivos y los más espectaculares son las emisiones de masa coronal, que son grandes explosiones que las podemos ver cuando observamos la corona, o explosiones que vemos sobre la superficie solar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Estas emisiones de masa coronal son las que desencadenan lo que conocemos como tormentas solares. Son las responsables de nuestras auroras, y pueden causar problemas en el entorno terrestre.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Las fulguraciones, también conocidas como llamaradas, también son explosiones en la superficie del Sol.
Teresa Nieves Chinchilla:
Sin embargo, las fulguraciones solares son explosiones pequeñas que son una forma también de liberar energía, pero son mucho más dañinas porque liberan mayor cantidad de energía.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: En definitiva, la actividad del Sol varía en intensidad y frecuencia, pero nunca se detiene.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Si bien la humanidad comenzó a registrar los ciclos del Sol hace miles de años, solo se ha mantenido un registro sistemático durante los últimos 260 años. Por eso, los científicos consideran que, en este momento, estamos en el ciclo solar 25.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Las enormes lagunas en los registros hace muy difícil entender los cambios a gran escala que tienen lugar en nuestra estrella. Los ciclos solares, por ahora, no se pueden pronosticar. Ese es el gran desafío.
Teresa Nieves Chinchilla:
No tenemos modelos que puedan reproducir este comportamiento en el Sol.
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[Música The Mad Scientist, por Chapuis]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Sin embargo, los científicos como Teresa están trabajando para que esto sea posible en el futuro. Y eso empieza con la observación constante de nuestra estrella.
Teresa Nieves Chinchilla:
Todos los días, de alguna manera, monitoreamos lo que está ocurriendo en el Sol.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La NASA y otras agencias espaciales internacionales vigilan el Sol 24 horas al día, 7 días a la semana, con una flota de observatorios que estudian desde su atmósfera hasta su superficie.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Por ejemplo, el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, lanzado en 2010, tiene como meta ayudarnos a comprender la influencia del Sol sobre la Tierra y el espacio cercano a nuestro planeta.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: En conjunto, las misiones de la NASA nos permiten hacer mucho más que ver el Sol.
Teresa Nieves Chinchilla:
En astrofísica, de los astros que estamos estudiando fuera solo podemos recoger la luz. Pero en heliofísica podemos también tocar. Podemos lanzar nuestros satélites y tomar medidas in situ de lo que está ocurriendo alrededor del satélite.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Sondas como WIND, STEREO, Solar Parker y Solar Orbiter, que se dedican a estudiar el Sol y su área de influencia, llevan consigo instrumentos que miden el campo magnético del astro y el plasma en el lugar.
Teresa Nieves Chinchilla:
Sabemos cómo es ese plasma. Lo tocamos, lo tenemos y recibimos esa información constantemente. La podemos ver, la podemos medir, como podemos medir la temperatura de esta habitación y eso es lo mágico de estas misiones.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La sonda solar Parker de la NASA estudia nuestra estrella desde más cerca que ninguna otra nave espacial.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Esta sonda ha sido la primera en volar a través de la atmósfera del Sol, donde tomó muestras de partículas y campos magnéticos.
Teresa Nieves Chinchilla:
Hemos llegado a la superficie del Sol. La hemos tocado. Es un hito humano. Y eso es el avance mayor: estamos empezando a comprender cómo son los primeros estados en la evolución del viento solar, desde que se crea en la superficie hasta que evoluciona después de manera más organizada, cuando ya está lejos del Sol.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Teresa, que lleva casi dos décadas en la NASA, ha trabajado en varias misiones solares, incluida Parker. Más recientemente, ha trabajado como investigadora responsable de la misión hermana de Parker, Solar Orbiter.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Este orbitador tiene como objetivo principal entender el comportamiento de los ciclos solares. Para eso, sus telescopios observan los polos del Sol y su misteriosa rotación, mientras gira alrededor de la estrella.
Teresa Nieves Chinchilla:
El rango de instrumentación a bordo es alucinante, es increíble. Es cuatro instrumentos in situ, pero tenemos también instrumentos telescopios que miran desde el detalle más pequeño con una resolución absolutamente increíble de la superficie solar, podemos ver el disco solar y podemos después también ver más allá la atmósfera del Sol con instrumentación.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La ESA, o Agencia Espacial Europea, lidera esta misión en colaboración con la NASA, que contribuyó con instrumentos científicos y con su lanzamiento en 2020.
Teresa Nieves Chinchilla:
Es una misión muy intensa, enorme, grande. Y por supuesto, es mi misión y mi favorita.
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[Música Heart Played Art, por Seven]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Además de observar el Sol desde tierra y el espacio, la comunidad científica tiene otra manera de estudiar nuestra estrella. Y esta depende de que se alineen los astros, literalmente: los eclipses solares.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Durante este fenómeno natural, la Luna se coloca entre la Tierra y el Sol, bloqueando la luz solar. Pero incluso durante un eclipse solar total, en el cual la Luna cubre todo el disco del Sol, es posible ver la parte más externa de la atmósfera solar, o corona.
Teresa Nieves Chinchilla:
Y ese es un momento único.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La corona suele estar oculta por la luz brillante de la superficie del Sol, y es difícil observarla sin instrumentos especiales. Los científicos usan coronógrafos a bordo de satélites para generar sus propios eclipses artificiales, tapando el disco solar. Pero nada es tan eficaz como nuestra Luna.
Teresa Nieves Chinchilla:
No lo hacemos igual, no lo hemos conseguido reproducir. Por eso cada eclipse es una oportunidad para poder estudiar la corona del Sol. Cuando lo dibujamos, vemos esas especie de rayos que salen del Sol. Bueno, pues esa estructura, que son los campos magnéticos con plasma que están emanando desde el Sol, los vemos muy bien durante el eclipse con nuestros telescopios.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La NASA financia investigaciones científicas que recolectan datos únicos bajo las condiciones especiales que generan los eclipses.
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[Música Give, por Soler Prim]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Estudiar el Sol desde todos los ángulos posibles y con todos los recursos disponibles es vital para armar el complejo rompecabezas de nuestra estrella.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Cuanto mejor podamos comprender cómo funciona el Sol y cómo afecta su entorno, más cerca estaremos de predecir sus impactos en casa, en nuestras naves, y en nuestros próximos destinos cósmicos.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Y de eso se encarga la meteorología espacial.
Yaireska Collado Vega:
Yo soy la doctora Yaireska “Yari” Collado-Vega y soy la directora de la Oficina de Meteorología Espacial de la Luna a Marte. La meteorología espacial es el estudio mayormente del Sol y cómo el Sol afecta los planetas y también el entorno terrestre. Es el estudio que te puede entonces enseñar cómo se transfiere esa energía del Sol hacia esa magnetosfera terrestre.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La meteorología espacial es una rama bastante reciente de la física solar, y es la más práctica de todas. Es que no solo se encarga de estudiar el Sol, sino de crear modelos de predicción de su comportamiento y de sus impactos.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Las predicciones del estado del tiempo en la Tierra nos ayudan a planear y estar preparados. Los pronósticos que recibimos en nuestros teléfonos todos los días nos ayudan a tomar decisiones: desde llevar o no el paraguas al salir de casa, a evacuar nuestro hogar previo a un huracán.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La meteorología espacial tiene una función similar, pero los pronósticos se basan en el Sol y los efectos de la radiación solar en nuestro planeta y el sistema solar.
Yaireska Collado Vega:
Son muchas variables que se utilizan para predecir la meteorología espacial. Nosotros siempre observamos el Sol. Observamos esas llamaradas o fulguraciones, las eyecciones de masa coronal, todo el tiempo; hacia dónde se dirigen, porque así entonces sabemos a dónde va a impactar. También se utilizan muchos modelos que predicen cómo la magnetosfera se comprime cuando esas eyecciones de masa coronal llegan a la Tierra.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: El equipo de Yari también utiliza los datos recolectados por todas esas misiones solares que mencionábamos hace un rato, y sondas que surcan el espacio a diferentes distancias del Sol: algunos dentro de la magnetosfera terrestre; otros cerca de mundos vecinos.
Yaireska Collado Vega:
Entonces eso es para nosotros entender todo el entorno de la heliosfera, y también cómo afecta a los diferentes planetas y las diferentes misiones.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Como un desastre natural en la Tierra, los efectos de la meteorología espacial no se pueden evitar, pero podemos estar preparados.
[Música Mind’s Eye, por Sounderson]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Diversas agencias vigilan de cerca las condiciones meteorológicas en el espacio. En Estados Unidos, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, la NOAA, es la fuente oficial del gobierno para los pronósticos meteorológicos espaciales.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La NASA y la NOAA, junto con el Organismo Federal de Gestión de Emergencias, o FEMA, y otras agencias y departamentos federales, colaboran para mejorar la preparación frente a la meteorología espacial, y para ayudar a proteger a la sociedad de sus peligros.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Y mientras la NOAA proporciona predicciones y satélites para vigilar la meteorología espacial en tiempo real; la NASA es el brazo de investigación del país, que ayuda a mejorar nuestra comprensión del espacio cercano a la Tierra. Y, en última instancia, mejorar nuestros modelos de predicción.
Yaireska Collado Vega:
Nosotros como una organización como NASA, tenemos muchas misiones en el sistema solar y nosotros tenemos que proteger esas misiones por los efectos de las tormentas solares. Y la NASA es la que tiene el poder de proteger esas misiones.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Yari comenzó su carrera en la NASA como pasante hace ya casi dos décadas. Su enfoque estaba en cómo el viento solar afecta la magnetosfera terrestre, pero pronto se enamoró de la meteorología espacial. En 2013, comenzó a hacer pronósticos, trabajando con el Centro de Modelaje Coordinado por la Comunidad.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Pero la creación de la oficina que hoy dirige en el Centro de Vuelo Espacial Goddard es bastante más reciente: se inició en el 2020, justo dos años antes de la primera misión del programa Artemis.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Artemis marca un nuevo capítulo en la exploración espacial con humanos. Tiene como objetivo sentar las bases para una presencia permanente y sustentable en la Luna. También allanar el camino para la exploración de Marte con humanos en el futuro.
Yaireska Collado Vega:
Y tenemos que ver cómo entonces podemos enviar a esos astronautas a la Luna de una manera segura.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Uno de los grandes desafíos es entender los peligrosos efectos de la radiación solar durante vuelos espaciales cada vez más largos al espacio profundo.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: En la Tierra, el campo magnético y la atmósfera nos protegen de la mayoría de las partículas que componen el entorno de la radiación espacial. En el espacio, los astronautas están expuestos a diferentes niveles de radiación.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Varias fuentes contribuyen al entorno de radiación espacial. El equipo de Yari se enfoca en las partículas energéticas que emanan del Sol.
Yaireska Collado Vega:
Todos los proyectos tienen un común enfoque, y es el poder hacer estas misiones de una manera exitosa y poder proteger a los astronautas de ese tipo de radiación.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La NASA cuenta con equipos científicos que se dedican a estudiar específicamente los impactos de la radiación en el cuerpo humano, para poder desarrollar medidas para mitigar sus efectos, y para reducir la exposición.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: El equipo de Yari valida y ayuda en el desarrollo de modelos para predecir cuándo y cómo será el impacto de esta radiación en vuelos tripulados más allá de la órbita terrestre baja, en la que se encuentra la Estación Espacial Internacional.
Yaireska Collado Vega:
Tienes que entender que los astronautas de la estación espacial se encuentran dentro de la magnetosfera de la Tierra, lo que significa que están bastante protegidos de estas tormentas solares.
Yaireska Collado Vega:
Ya cuando nosotros salimos de esa magnetosfera y vamos a la Luna y luego, en un futuro, a Marte, estamos hablando de que las cosas cambian. Ahora tenemos que vigilar muchas otras cosas que antes no eran tan esenciales porque ellos estaban dentro de ese escudo. En lo que NASA tiene el enfoque es en la seguridad de las misiones, en la seguridad de los astronautas y en la seguridad de que todo sea como tiene que ser.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Una de las metas principales de generar modelos confiables es aumentar el tiempo de advertencia. Este tiempo da a los astronautas en pleno vuelo espacial la oportunidad de prepararse para recibir el impacto de una tormenta solar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: El equipo de Yari trabaja de cerca con el Grupo de Análisis de la Radiación Espacial del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, el cual se encarga de desarrollar ese tiempo de advertencia.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Otro objetivo (y desafío) es colaborar para crear un sistema de aviso que no dependa de nuestro planeta.
Yaireska Collado Vega:
Nosotros no podemos pensar que los astronautas en Marte van a depender de la comunicación que viene de la Tierra, sino que entonces tenemos que hacer un tipo de constelación o misiones en diferentes puntos que puedan entonces llevar esa comunicación hacia los astronautas de una manera un poco más independiente. Y también tenemos que entrenar a esos astronautas que puedan saber lo que están viendo y poder entonces hacer sus propias decisiones en cómo poder protegerse de la radiación.
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[Música The Missing Piece, por Wilkinson]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Después de desarrollar modelos para predecir lo que podría ocurrir en el entorno del Sol, nuestros científicos también necesitan evaluar ese modelo para asegurarse de que está funcionando, y hacer ajustes de ser necesario.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Para lograrlo se necesitan muchísimos datos.
Yaireska Collado Vega:
Lo que estamos tratando de hacer es poder tener la mayor data posible para entonces validar esos modelos y decir entonces que este modelo está listo para ser usado operacionalmente. Entonces los modelos que nosotros estamos verificando, son modelos que pueden hacer pronóstico de esa radiación para entonces ayudar a Johnson, que es el otro centro con el que colaboramos todos los días, para que haga las decisiones necesarias para entonces asegurarnos que esos astronautas estén protegidos de esas tormentas.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Otro de los retos a los que se enfrenta nuestro equipo de meteorología espacial es que la información en tiempo real con la que cuentan es limitada.
Yaireska Collado Vega:
Y tenemos que ver cómo entonces podemos enviar a esos astronautas a la Luna de una manera segura. Y para eso necesitamos más observatorios. Necesitamos más data que poder recolectar, para entonces entender hasta dónde se dirigen esas tormentas solares. Nosotros no podemos decir que un modelo está listo para ser usado operacionalmente si no se analiza y se estudia en tiempo real, y eso es lo que nosotros estamos tratando de hacer.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Las misiones de Artemis a la Luna son una oportunidad muy valiosa para el equipo de Yari, ya que les permitirá recibir información en tiempo real que tanto necesitan.
Yaireska Collado Vega:
Nosotros hacemos análisis todos los días para proteger nuestras misiones. Y entonces cuando hay tiempo de misión crítica como lo es Artemis, ahí, entonces nosotros hacemos el análisis 24/7 por la duración de esa misión. Y esa es la diferencia: porque entonces nosotros estamos desarrollando esos modelos en tiempo real.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Durante el vuelo no tripulado de Artemis I en 2022, el equipo liderado por Yari trabajó sin descanso para recolectar datos durante la misión, un paso esencial para validar los modelos de predicción que están desarrollando.
Yaireska Collado Vega:
Artemis I era una misión bien esencial para nosotros, porque Artemis tenía sensores en diferentes partes de la cápsula, para nosotros poder ver la dosis total de radiación.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Si bien durante la misión de Artemis I no hubo ningún evento de partículas energéticas solares para estudiar, la NASA sí pudo obtener datos de radiación durante el viaje de la nave espacial Orion a través de los cinturones de Van Allen, que forman parte de la magnetosfera de la Tierra.
Yaireska Collado Vega:
Estamos utilizando entonces la data de cuando pasaron por los cinturones de Van Allen para ver cuánta protección había, dependiendo en dónde tú te encontrabas en la cabina. Y entonces ahí podemos entonces analizar un poco los modelos también de esa manera. Los modelos definitivamente van a ser mucho mejor con el tiempo.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: La próxima oportunidad vendrá con Artemis II, el primer vuelo tripulado de este programa, que está previsto para noviembre de 2024.
Yaireska Collado Vega:
No hay mal tiempo: lo que hay es mala preparación. Y eso es algo que queremos evitar. Y por eso tenemos que también pensar en un futuro. Artemis I había llegado y ya nosotros estábamos analizando data y validando los modelos, y ya al mes de que había llegado ya estábamos pensando en Artemis II.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Artemis ayudará a nuestros científicos a aprender más sobre el Sol; y nuestros científicos contribuirán para que los vuelos lunares (y a Marte, más adelante), sean posibles.
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[Música Behind Moons Beyond Stars, por David]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Cuando no está monitoreando misiones espaciales en tiempo real y desarrollando nuevos modelos, la Oficina de Meteorología Espacial de la Luna a Marte se dedica a estudiar el proceso de transferencia de energía desde el Sol.
Yaireska Collado Vega:
Mi equipo todos los días hace análisis de las tormentas solares. Y entonces tenemos una base de datos donde ahí se encuentra toda la información.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: El equipo de Yari luego informa a los diferentes grupos sobre el “estado del tiempo” espacial, y los modelos en marcha.
Yaireska Collado Vega:
Tenemos que entender cómo enviar a esos astronautas de una manera segura al espacio. Pero también tenemos que entender el sistema terrestre.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Al principio de este episodio mencionábamos los diferentes impactos de las tormentas solares en nuestras comunicaciones, la navegación, y hasta la aviación.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Yari, que es originaria de Puerto Rico, destaca los efectos socioeconómicos que pueden generar los problemas en las redes eléctricas.
Yaireska Collado Vega:
Cuando esas tormentas solares llegan, pueden causar lo que nosotros le decimos las corrientes inducidas terrestres.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Estas no solo pueden generar cortes de luz: al afectar el suministro de electricidad, pueden ser un problema para el acceso al agua potable, e incluso a los a cajeros automáticos, por ejemplo.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Basta con pensar en los impactos en cadena que eventos atmosféricos, como los huracanes, pueden tener en las comunidades.
Yaireska Collado Vega:
Los efectos mayores son efectos sociales, efectos de que tienen que ver que tú no tienes electricidad en tu casa. Por ejemplo, en mi isla, hay hogares que si no tienen electricidad no tienen agua y entonces eso afecta todo el problema. Conozco historias de personas que no tenían efectivo y al no tener efectivo no podían comprar ni comida ni medicinas. Entonces se ve afectado la sociedad y ahí entonces viene el impacto mayor.
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[Música Hedera Helix, por Dury]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Continuar aprendiendo del Sol y su impacto es vital para la exploración espacial y de la Tierra. Nuestros científicos continúan formulando las cuestiones que quedan por contestar.
Teresa Nieves Chinchilla:
¿Cuál es la siguiente pregunta? Todavía nos quedan preguntas fundamentales. Cómo el Sol genera ese campo magnético, cómo son esos ciclos solares, por qué no somos capaces de reproducirlos. Por qué además esa variabilidad trae consigo cambios en la heliosfera. Son preguntas que, aunque hemos avanzado mucho y creemos entender cosas, todavía no somos capaces de contestarlas completamente.
Teresa Nieves Chinchilla:
Y eso también, por supuesto, viene asociado a la necesidad que tenemos de que queremos llegar a Marte y queremos hacerlo ya. Entonces ahí estamos tratando de responder a esas preguntas con la mayor premura posible.
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HOST NOELIA GONZÁLEZ: El Sol que tanto intrigaba a los primeros seres humanos es, en esencia, el mismo que vemos hoy, pero desde su formación no ha parado de cambiar.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Nuestros científicos trabajan para desvelar los misterios que el Sol todavía presenta. Lo que descubran nos permitirá aprender más sobre la Tierra y el sistema solar, e incluso entrever cómo son otras estrellas y sus mundos.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Y nos ayudará a entender cómo proteger a nuestras naves y exploradores espaciales cuando se aventuren cada vez más lejos de nuestro hogar.
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[Música Violetta, por Bennett]
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Este es Universo curioso de la NASA. Este episodio fue escrito y producido por mí, Noelia González, y grabado por Pedro Cota. Kevin Cabral y Manny Cooper editaron este audio. María José Viñas lidera el programa de español de la NASA; Katie Konans lidera el programa de audio de la agencia.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Un agradecimiento especial a Denise Hill, Christina Dana, Celín Hidalgo y Omarys Santiago.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Los componentes visuales de Universo Curioso de la NASA son creación de Krystofer Kim.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Si te gustó este episodio, háznoslo saber dejándonos una reseña, compartiendo el programa en tus redes sociales e invitando a un amigo a que también lo escuche.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: ¿Todavía sientes curiosidad por nuestro Sol y las misiones espaciales de la NASA que lo estudian? Puedes aprender más sobre estos temas en nuestra web en español ciencia.nasa.gov. Allí también puedes encontrar más información sobre los eclipses solares.
HOST NOELIA GONZÁLEZ: Recibe nuestras noticias en tu buzón de correo electrónico, suscribiéndote a nuestro boletín semanal en nasa.gov/suscríbete.
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HOST NOELIA GONZÁLEZ: ¿Cuándo se prevé que muera el Sol?
Teresa Nieves Chinchilla:
Tú puedes ir esta noche tranquila a dormir, porque no va a ocurrir durante tu vida, ni la de tus hijos, ni la de los hijos de los hijos. Y probablemente la humanidad ya no exista en este planeta cuando el Sol acabe.