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Junio 10, 2005: Enero de 2005 fue un mes tormentoso... en el espacio. Sin previo aviso, una mancha gigante se materializó sobre el Sol y comenzó a explotar. Entre el 15 y el 19 de enero, la mancha solar 720 originó cuatro potentes erupciones solares. Cuando explotó por quinta vez el 20 de enero, los observadores no estaban sorprendidos.

Deberían haberlo estado. Los investigadores comprenden ahora que la explosión del 20 de enero fue algo especial. Ha sacudido los fundamentos de la teoría del clima atmosférico del espacio, y posiblemente, cambiado la forma en que los astronautas van a actuar cuando vuelvan a la Luna.

La mancha solar 720 dio lugar a una nueva clase de tormenta solar.

Escasos minutos después de la erupción del 20 de enero, un enjambre de protones de alta velocidad rodeó la Tierra y la Luna. Treinta minutos más tarde, la tormenta de protones más intensa en varias décadas estaba en camino.

"Hemos sido golpeados por intensas tormentas de protones con anterioridad, pero [nunca con tanta rapidez]", dice el físico solar Robert Lin de la UC en Berkeley. "Las tormentas de protones normalmente se desarrollan horas o incluso días después de una erupción". Esta comenzó en minutos.

Derecha: La tormenta de protones del 20 de enero fotografiada desde el espacio por el Observatorio Solar y Heliosférico (Solar and Heliospheric Observatory ,SOHO). Las múltiples manchas son protones solares golpeando la cámara digital de la nave. [Más Información]

Las tormentas de protones causan todo tipo de problemas. Interfieren las comunicaciones de radio aficionados. Afectan los satélites, causando cortocircuitos y fallas de computador. Lo peor de todo, pueden traspasar el tejido de los trajes espaciales y hacer que los astronautas se enfermen.

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"Un astronauta en la Luna, sorprendido en el exterior el 20 de enero, no habría tenido tiempo de ponerse a cubierto", dice Lin. La tormenta llegó rápido y golpeó duramente, con energías de protones que sobrepasaron los 100 millones de electronvoltios. Estas son el tipo de partículas de alta energía que pueden dañar las células y tejidos humanos.

"La última vez que vimos una tormenta como esta fue en febrero de 1956". Los detalles de ese acontecimiento son imprecisos, sin embargo, ya que sucedió antes de la Era Espacial. "No había satélites observando al Sol".

De acuerdo con la teoría del tiempo atmosférico espacial —que pronto será revisada— así es como se desarrolla una tormenta de protones:

Comienza con una explosión, normalmente encima de una mancha solar. Las manchas solares son lugares donde fuertes campos magnéticos atraviesan la superficie del Sol. Por razones que nadie acaba de comprender, estos campos pueden volverse inestables y explotar, liberando una cantidad de energía equivalente a diez mil millones de bombas de hidrógeno.

Desde la Tierra, nosotros vemos un destello de luz y rayos X. Esta es la "erupción solar", y es la primera señal de que ha ocurrido una explosión. La luz de la erupción alcanza la Tierra en sólo 8 minutos.

Arriba: La mancha solar 720 entrando en erupción el 15 de enero, fotografiada por Jack Newton.

A continuación, si la explosión es lo suficientemente potente, una nube de gas de mil millones de toneladas se expande desde el lugar de la explosión. Esta es la Eyección de Masa Coronal o "CME". Las CME son relativamente lentas. Incluso las más rápidas, viajando a mil o dos mil kilómetros por segundo, tardan un día o más en alcanzar la Tierra. Se sabe que una CME ha llegado cuando se ven auroras en el cielo.

En camino a la Tierra, las CME avanzan a través de una gran cantidad de material gaseoso, primero en la atmósfera del Sol y después en el espacio interplanetario. ¿Creía que el espacio estaba vacío? Pues no es así. El vacío entre los planetas está relleno con protones y otras partículas procedentes del viento solar. Las ondas de choque en el frente de la CME pueden acelerar estos protones en nuestra dirección —de ahí la tormenta de protones.

"Las CME pueden explicar la mayoría de las tormentas de protones", dice Lin, pero no la tormenta de protones del 20 de enero. De acuerdo con la teoría, las CME no pueden empujar materiales hasta la tierra con la suficiente rapidez.

Volviendo a la pizarra: si una CME no aceleró a los protones, ¿qué fue lo que lo hizo?

"Tenemos una pista importante", dice Lin. Cuando ocurrió la explosión, la mancha solar 720 fue localizada en un lugar especial del Sol: 60^o de longitud Oeste. Esto quiere decir que "la mancha solar estaba conectada magnéticamente con la Tierra".

Él explica: El campo magnético del Sol se dispersa en forma de espiral por el sistema solar como el agua de un aspersor de riego. (¿Por qué? El Sol gira como si fuera un aspersor). El campo magnético que emerge de la longitud solar de 60^o Oeste se dobla e intercepta a la Tierra. Los protones son guiados por los campos de fuerza magnética de forma que, el 20 de enero, existía un camino abierto para los protones que los llevó desde la mancha solar 720 hasta nuestro planeta.

Arriba: Las espirales del campo magnético se parecen al agua de un aspersor de riego. La línea de campo que emerge de la longitud solar 60 grados Oeste normalmente conduce hasta la Tierra. [Más Información]

"Así es como los protones llegan hasta aquí", especula Lin. La forma en que fueron acelerados, sin embargo, continúa siendo un misterio.

¿Qué significa todo esto para los astronautas? Deben permanecer en el interior cuando haya una gran mancha solar en la longitud solar 60^o Oeste. O, si deben dar un paseo lunar, llevar consigo un protector de radiaciones. No es tan difícil como suena.

Permanezca informado sobre este tema en una próxima historia de Ciencia@NASA. "Protectores de Radiación: No salga de casa sin uno de ellos".

Nota del Editor: La apariencia y el sentido de las historias de Science@NASA van a cambiar. Vamos a adoptar el estilo del portal de la NASA. Por favor, véalo y háganos saber como le parece