Pols d'estels

El Gran Eclipsi Americà que enfosquí gran part dels Estats Units en ple dia el passat 21 d’agost ja és història. Durant més de dos minuts els habitants i visitants en la banda de totalitat que anava des d’Oregon en la costa del Pacífic fins a South Carolina en l’Atlàntic pogueren veure com la Lluna tapava poc a poc el Sol. I molts aconseguiren imatges icòniques.

Els observadors van poder gaudir d’un dels espectacles més bonics de la natura, i ho van fer d’una manera segura per tal de protegir els ulls de cremades com ja vaig explicar fa uns anys. Durant els darrers mesos els mitjans de comunicació nord-americans, escoles i universitats van explicar com s’havia de mirar (i no mirar) l’eclipsi.  Tanmateix, malgrat tot aquests advertiments, sembla que molts no van fer-hi cas i miraren directament al Sol sense cap protecció. Parodiant aquell: Qui eres tu per dir-me com he de mirar al Sol?

Que això passà a més d’un es va poder veure en les cerques en google tot just després de l’eclipsi. De fet, un munt de termes relacionats amb possibles problemes oculars van tindre més tràfic a la xarxa després de l’esdeveniment, incloent la frase “looking at the Sun” i l’encara més específica “I looked at the Sun“, tal com explicava pocs dies després la revista digital Iflscience!

És a dir, que molta gent va mirar al Sol sense protecció amb la possible conseqüència d’haver-se fet cremades a la retina. Les consultes oftalmològiques nord-americanes hauran tingut feina extra aquests dies.

Uns dels casos més sonats ha estat el del cantat raper Joey Bada$$, que anuncià la cancel·lació de tres concerts per molèsties en la vista per mirar el fenomen sense protecció ocular. Com deia en el seu compte de Twitter: Am I crazy for watching the eclipse today w no glasses? I’ve sungazed before and afterwards saw colors for a whole day. I didn’t die tho. (Estic boig per mirar l’eclipsi avui sense ulleres? He mirat el Sol abans i després he vist colors durant un dia sencer. No m’he mort per això).

I en un altre twit: This ain’t the first solar eclipse and I’m pretty sure our ancestors ain’t have no fancy eyewear. Also pretty sure they ain’t all go blind. (Aquest no és el primer eclipsi i estic completament segur que els nostres avantpassat no portaven ulleres gracioses. També estic completament segur que no es tornaren cecs).

Així que la retina del raper resultà danyada per menysprear les lleis de la física i de la biologia. Espere que el seu problema ocular s’haja resolt a hores d’ara.

Tanmateix s’han produït comportament encara més irresponsables per tal de mirar l’eclipsi. Bé, crec que són més producte de la ignorància que del menyspreu als missatges dels científics. Un missatge repetitiu als mitjans americans era que s’havia de mirar al Sol de manera segura i protegir els ulls. I quina millor protecció que escampar crema solar sobre la còrnia per no danyar la retina? Doncs això és el que contava la infermera Trish Patterson d’uns pacients del seu hospital de Virginia que arribaren amb dolor als ulls després de cobrir-los amb protector solar.

Però qui ha fet parlar més en aquest tema de la protecció ocular en l’observació solar ha estat, com no, el president Donald Trump. Si ja va ser estrany que observara l’eclipsi des del balcó de la Casa Blanca a Washington, on només era parcial, menystenint veure l’eclipsi total uns pocs quilòmetres al sud, el fet que mirara el Sol directament sense protecció, encara que fora un moment va omplir pàgines de diaris ridiculitzant-lo, com aquesta portada del New York Daily News. Quan s’és un president s’ha de donar exemple.

Tanmateix aquestes barbaritats no són res front al suposat frau comés amb les ulleres d’eclipsi venudes a través d’una coneguda empresa de venda on-line. Tal com conta avui Heather Murphy del New York Times en Shades of noir: my hunt for an eclipse glasses villain, entre els 10 milions d’ulleres d’eclipsi venudes als Estats Units algunes d’elles no complien les especificacions de deixar passar menys del 0,003 % de la llum incident per ser qualificades com a segures. Sembla que en encarregar unes ulleres correctes a través de l’empresa Amazon, apareixia una possibilitat més barata que derivava a unes ulleres xineses de baixa qualitat i que podien deixar passar fins a un 15% de llum. Unes simples ulleres de sol, vaja. Us recomane que llegiu el gran reportatge que ha fet la periodista del que serà un escàndol i que potser afectarà a les vendes on-line i a la qualitat dels productes venuts.

Imatges:

1.- Donald Trump mira al Sol sense protecció. Crèdit: AFP
2.- Cerca a Google de l’expressió: I looked at the Sun. Iflscience!
3.- Ulleres d’eclipsi. Wikipedia Commons.
4.- Portada del New York Daily News.

De tan present que el tenim ja no hi pensem gaire. Però ací ben prop tenim un estel amb una força poderosa que permet la vida a la Terra però que a la vegada pot causar, de tant en tant, alguns problemes.

Vivim en una societat tecnològica que depén dels satèl·lits de posicionament global i de comunicacions, de la ràdio i televisió i d’internet. A més les línies d’alta tensió permeten connectar-se a la xarxa elèctrica fins i tot en els llocs més remots. Tanmateix, per a l’aparent tranquil·litat d’aquest món tan ben connectat l’activitat del Sol no és una bona notícia. Tota aquesta tecnologia trontolla quan el Sol demostra el seu poder.

La nostra estrella és una immensa esfera de gas en la qual el nucli crema hidrogen per crear heli, en una reacció nuclear tan energètica que manté el Sol calent des de fa uns 5000 milions d’anys. Tanmateix als habitants del nostre planeta ens ha de preocupar més l’intens camp magnètic, causa de l’activitat solar que es manifesta clarament amb les taques, les prominències però també amb les violentes erupcions solars o les ejeccions de massa coronals. A més la influència del Sol abasta tot el Sistema Solar ja que el camp magnètic s’estén més enllà de Neptú, passat Plutó i tots els membres del cinturó de Kuiper, arrossegat per les partícules carregades del plasma que forma el vent solar. I així es forma l’heliosfera, la immensa bombolla de gas magnetitzat que ens protegeix dels enigmàtics raigs còsmics,  les partícules d’alta energia que venen de la Galàxia i de molts altres racons de l’Univers.

Tanmateix l’activitat solar no és constant, sinó que segueix un cicle d’11 anys. Hi ha anys en que el nombre de taques i d’altres fenòmens solars s’incrementen i d’altres en que minven i pràcticament són absent del Sol. Les taques són la manifestació més visible de la intensitat de l’activitat. Així l’any 2008, durant molts mesos no hi va haver cap taca a la superfície del Sol. Al contrari, l’any 2014 els fenòmens magnètics al Sol eren molt freqüents.

Durant uns dies de finals del mes de novembre el Sol tornà a quedar-se sense taques, clara indicació que el cicle solar d’activitat va de davallada. Encara queden dos anys per arribar teòricament al mínim però els signes de decaïment del magnetisme al Sol són evidents.

El gràfic preparat pel Centre de predicció de Meteorologia Espacial (Space Weather Prediction Center) del National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) dels Estats Units mostra el nombre de taques presents a la superfície solar al llarg dels últims dos cicles. A banda de veure com l’activitat va de baixada i que s’espera el mínim del cicle d’ací a 14 mesos, es nota com de peculiar ha estat el present cicle: molt poques taques si ho comparem amb el cicle anterior.

Amb la baixada de l’activitat magnètica del Sol, l’heliosfera es debilita i permet que la radiació que prové de la Galàxia, els raigs còsmics, penetre més fàcilment en el Sistema Solar interior. I de fet les mesures preses en l’alta atmosfera terrestre així ho confirmen. El nivell de radiació a l’estratosfera ha augmentat. Ara serà un poc més perillós volar en avió ja que l’exposició a les partícules energètiques serà major.

Tanmateix això no vol dir que de l’activitat solar no ens hem de preocupar. Ara mateix un gran forat coronal apunta cap a la Terra. D’aquestes zones solars ixen els camps magnètics “oberts” que condueixen el vent solar, un plasma format partícules carregades. En els pròxims tres dies arribaran els protons, electrons i ions del Sol i xocaran contra les capes altes de la magnetosfera terrestre. Es lliurarà una batalla celeste sobre les zones pròximes als pols terrestres. Els satèl·lits i infraestructures elèctriques poden quedar afectats si no estan protegits. Però tot anirà bé i la tempesta geomagnètica donarà un regal de colors als habitants nòrdics. Lluny dels llums de les ciutats, els qui visquen a Suècia podran gaudir d’unes belles aurores.

Un grup multidisciplinar d’investigadors de la Universitat de València està dissenyant instrumental per a la missió Solar Orbiter que l’Agència Espacial Europea i la NASA llançaran en 2018. L’objectiu és acostar-se al Sol i estudiar els fenòmens que es produeixen en la superfície i, fins i tot, en l’interior d’aquest.

És un dels grups d’investigació amb el qual col·labore i en que també cal commemorar la contribució de Vicent Domingo, lider del grup, i que va ser director científic de la primera missió d’observació de llarg termini del Sol, la missió SOHO que ara fa 20 anys a l’espai.

La televisió de la Universitat ha passat pel nostre laboratori per veure que fem i entrevistar els principals responsables.

Un dels grups de treball amb el qual col·labore es dedica a fer instruments per a la futura missió al Sol, Solar Orbiter de la ESA. També cal commemorar la contribució de Vicent Domingo, lider del grup, i que va ser director científic de la primera missió d’observació de llarg termini del Sol, la missió SOHO que ara fa 20 anys a l’espai.

Us deixe la nota de premsa de la Universitat.

——————————————————————————————————————–

Un grup multidisciplinar d’investigadors de la Universitat de València està dissenyant instrumental per a la missió Solar Orbiter que l’Agència Espacial Europea (ESA) i la NASA llançaran en 2018 amb l’objectiu d’acostar-se al Sol fins a menys d’un terç de la distància entre l’estrella i la Terra. Al grup participa Vicente Domingo, professor honorari i director científic del satèl·lit SOHO, missió per a estudiar el Sol i de la qual fa unes setmanes, a París, es va celebrar un acte commemoratiu pels 20 anys de l’inici de l’operació.

Personal investigador del GACE/LPI (Grup d’Astronomia i Ciències de l’Espai, Laboratori de Processat d’Imatges), del Departament d’Enginyeria Electrònica (Escola Tècnica Superior d’Enginyeria) i del Departament d’Astronomia i Astrofísica (Facultat de Física) de la Universitat de València treballen en les fases finals de desenvolupament i fabricació de l’instrumental PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager) que anirà a bord del satèl·lit Solar Orbiter de l’ESA.

PHI és un instrument considerat el successor d’IMaX (de l’anterior missió SUNRISE) i  estudiarà el camp magnètic solar, mesurarà el desplaçament del plasma fotosfèric i realitzarà anàlisis heliosísmics. Actualment aquesta ferramenta s’està desenvolupant per instituts alemanys liderats pel MPS (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung); un institut francès (Institut d’Astrophysique Spatiale); i un consorci espanyol liderat per el IAA/CSIC (Instituto de Astrofísica de Andalucía) on participa la Universitat a través del grup GACE, així com col·laboracions d’uns altres països. L’equip investigador porta treballant més de 10 anys al projecte, des de la primera fase de definició científica de l’instrument fins a l’etapa actual de fabricació i integració del model de vol.

“Per a la seua missió, Solar Orbiter seguirà una òrbita fora de l’eclíptica (pla orbital terrestre) fins a un angle major de 30º, fet que permetrà observar per primera vegada els pols del Sol amb alta resolució”, explica José L. Gasent Blesa, gestor del Projecte IMaX-PHI a la Universitat. La missió inclou instruments d’observació a distància com el propi PHI i instruments que analitzaran els fluxos de partícules emesos des del Sol i rebuts pel satèl·lit. La combinació dels 10 instruments al satèl·lit permetrà composar una descripció global del Sol i de l’entorn interplanetari sense precedents fins ara.

PHI consta bàsicament de dues unitats: la unitat electrònica i la unitat òptica, amb un telescopi d’alta resolució i un telescopi de disc solar complet. A més de proporcionar dades del Sol amb una alta resolució, PHI serà pioner en la utilització de diverses tecnologies a l’espai. A més, l’estratègia del processament de dades de PHI és molt rellevant perquè es realitzarà autònomament a bord del satèl·lit, abans d’enviar els resultats a la Terra utilitzant un complex procés de compressió.

“El grup de la Universitat de València contribueix a la definició científica de PHI, i és responsable de la programació del codi del simulador de l’instrument; del disseny, fabricació i verificació del sistema de conversió i distribució de potència; i dels mòduls estructurals de la unitat electrònica. També s’encarrega de l’anàlisi estructural de dita unitat i dóna suport a la verificació de l’instrument  amb assajos estructurals i de txoc, o compatibilitat electromagnètica”, ha explicat José Luis Gasent.

Actualment la tasca investigadora dels físics solars del grup GACE, dirigits per Vicente Domingo, se centra en l’estudi de xicotetes estructures magnètiques presents en la superfície solar, també anomenada fotosfera que contribueixen al comportament global del Sol, incloent el camp magnètic i l’emissió d’energia. Aquestes estructures magnètiques també permeten traçar fenòmens recorrents en el Sol, com els canvis que experimenta l’estrella al llarg del seu cicle d’activitat.

Projecte SUNRISE

El grup ha participat en la missió SUNRISE, consistent en un telescopi d’un metre de diàmetre llançat en un globus estratosfèric, a aproximadament 40 km d’altitud, dins del programa NASA Long Duration Balloon. Al projecte col·laboren institucions de diversos països com els instituts alemanys MPS i KIS (Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik), el HAO (High Altitude Observatory) i LMSAL (Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory) de EUA, i pràcticament el mateix consorci espanyol que treballa en PHI, que està format per l’IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias), l’IAA/CSIC, l’INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), la UB (Universitat de Barcelona), la UPM (Universidad Politécnica de Madrid) i la Universitat de València. José Carlos del Toro Iniesta (IAA/CSIC) és el coinvestigador principal d’aquest projecte i de l’instrument PHI.

La missió ha volat en dues ocasions (juny dels anys 2009 i 2013, des de Kiruna, Suècia, i fins al nord de Canadà) i ha obtingut imatges solars sense interrupció, sense cicle dia-nit, d’una qualitat excel·lent, ja que a penes hi ha pertorbacions atmosfèriques. El consorci espanyol és el responsable d’IMaX (Imaging Magnetograph eXperiment), instrument principal de la missió.

“IMaX permet estudiar amb una extraordinària qualitat i resolució, espacial i temporal, el camp magnètic i els fluxos de velocitats en la superfície solar. S’han publicat múltiples articles d’investigació basats en dades d’IMaX i SUNRISE”, ha detallat Julián Blanco, físic solar del grup de la Universitat de València. Actualment es treballa per aconseguir un tercer vol de SUNRISE amb instrumentació nova (que inclou també IMaX+), ampliant la col·laboració a institucions japoneses, procés en què el GACE tindrà novament una important participació (definició científica, anàlisi i reducció de dades, enginyeria electrònica, i enginyeria estructural).

Vicente Domingo

Vicente Domingo Codoñer és professor honorari al Departament d’Astronomia de la Universitat de València i membre del GACE/LPI. Té una extensa experiència investigadora en l’àmbit de la física nuclear i de partícules, en física solar i en projectes espacials. Ha treballat, entre d’altres, a l’IFIC/CSIC-UV, al Centre d’Éstudes Nucléaires (França), al CERN (Suïssa), la Universidad de La Paz (Bolivia), al MIT (EUA) i a la University of Colorado (EUA). Al 1970 va entrar a formar part de la ESA, i va ser el científic responsable del projecte de la missió SOHO, de l’Agència Espacial Europea, durant el desenvolupament fins l’any 1995. Entre 1995 i 1998 va ser director del seu funcionament des del Goddard Space Flight Center de la NASA, a Maryland (EUA). L’any 2000 Vicente Domingo va tornar a la Universitat de València per a formar un grup de física solar i de desenvolupament d’instrumentació espacial per a missions solars, dins del Grup d’Astronomia i Ciències de l’Espai (GACE).

Satèl·lit SOHO

El satèl·lit SOHO és una missió conjunta ESA/NASA l’objectiu fonamental de la qual és l’estudi del Sol des d’una òrbita situada entre la Terra i el Sol, pròxima al punt de Lagrange L1. SOHO, llançat en desembre de 1995, va començar les operacions el maig de 1996 amb un durada nominal de dos anys. Assoleix ara els 20 anys de funcionament i és el satèl·lit d’observació solar amb més edat de la història.

“El coneixement del Sol ha crescut exponencialment gràcies a les contribucions de SOHO pel que fa a brillantor, fluxos de partícules i relació amb la Terra. Amb les dades aportades pel satèl·lit, s’han escrit fins a l’actualitat més de deu mil articles científics. També és la major missió per a la cerca i descobriment de cometes, amb més de tres mil, un nombre significatiu dels quals han sigut descoberts per aficionats”, ha comentat Julián Blanco.

Aquest mes de maig, i per a celebrar el 20è del començament de les operacions científiques d’aquest satèl·lit, els principals responsables dels grups de desenvolupament del mateix es van reunir a París. Vicente Domingo, director científic de la missió durant més de 10 anys, fou un dels convidats destacats.

Peus de fotografia:

1.- El professor Vicente Domingo amb alguns dels investigadors de la Universitat de València que treballen en el projecte PHI
2.- Investigadors de la Universitat junt al model de qualificació de la unitat electrònica de PHI, a les instal·lacions del IAA/CSIC
3.- Vicente Domingo, professor honorari al Departament d’Astronomia de la Universitat de València i membre del GACE/LPI
4.- Investigador de la Universitat de València junt al prototip del Mòdul de Conversió de Potència de PHI, al laboratori del LEII (Departament d’Enginyeria Electrònica UV)
5.- Evolució del Sol des de l’inici d’operacions del satèl·lit SOHO fins l’actualitat. ESA
6.- Recreació artística del satèl·lit Solar Orbiter. ESA.

De la noticia a la web de la Universitat de València. Investigadors de la Universitat dissenyen components per a la missió espacial Solar Orbiter, que l’ESA i la NASA llançaran en 2018.

L’actual cicle solar camina cap a la seua fi i és fantàstic que, després d’uns mesos sense cap taca en el Sol realment d’interés, ens aparega de sobte l’immens grup actiu  AR2529. La setmana passada aquesta taca amb forma de cor, resultat d’una activitat magnètica realment important, tenia una grandària més gran que quatre terres.

Karzan Ahmad, de l’Observatori Nacional de Langkawi en Malasia fotografià la regió activa el passat 13 d’abril, amb un telescopi Celestron d’11 polzades i amb filtres solars i és la imatge que us mostre.

Les taques solars són les manifestacions més clares del magnetisme solar. El nucli fosc de la taca, que s’anomena umbra, concentra principalment tubs de flux magnètic en direcció vertical mentre que en la zona més clara al voltant, la penumbra, el camp magnètic és pràcticament horitzontal. El camp magnètic de l’umbra exerceix pressió sobre el gas solar que manera que per a que la taca estiga en equilibri (ni s’expandesca ni comprimesca) amb el seu entorn no magnetitzat, el flux de calor ascendent des de l’interior solar ha de quedar parcialment inhibit. La temperatura a l’umbra és menor (4000 K) que la temperatura a les zones tranquil·les del voltant sense activitat (6000 K) per la qual cosa, per contrast, l’umbra se’ns apareix fosca.

La setmana passada, la zona activa AR2529 era tan gran que es podia veure a ull nu en els pocs moments en que mirar directament al Sol sense enlluernar-se és possible, en l’alba i la posta del Sol. No vaig poder fer la foto del Sol a la posta com volia, així que us deixe la foto que féu l’escocés Bernie McGee durant la posta del Sol del passat 11 d’abril. “No vaig ser conscient quan vaig fer la foto que havia capturat una taca tan gran…”, va dir.

El dilluns 18 d’abril, ja prop de la vora del Sol, el potent camp magnètic de la zona activa AR2529 es va reorganitzar i va provocar un intensa tempesta magnètica com es pot veure en el vídeo adjunt.

Finalment el dimarts 19 la taca abandonà la cara visible del Sol com ens explica l’interessant web Spaceweather.com.

Imatges:

1.- Zona activa AR2529 fotografiada per Karzan Ahmad. 13 d’abril 2016. Spaceweather.com

2.- Un esquema de l’estructura del camp magnètic en l’umbra i penumbra d’una taca típica. Thomas & Weiss (2004). Annual Review of Astronomy and Astrophysics, Volume 42. Magnetic fields in the solar photosphere.

2.- Zona activa AR2529 a la posta de Sol per Bernie McGee obtinguda l’11 April 2016. earthsky.org

3.- Zona activa AR2529 sobre el disc solar el 18 d’abril 2016. SDO/HMI

L’encontre previst entre la Lluna i el Sol ha passat, però des del País Valencià no hem tingut la sort de veure’l. Encara fa uns dies teníem l’esperança que s’obriren algunes escletxes entre els núvols que permetés l’observació però aquest matí el cel gris, els núvols gruixuts i la pluja persistent ens han deixat ben clar que aquest no seria el nostre eclipsi.

En la vida de l’astrònom observacional cal assumir que l’oratge no el podem controlar i, que malgrat tot, sempre cal tindre els instruments a punt per si, de sobte, s’alça el temps i ens deixa admirar el fenomen celeste que esperàvem. No podem ajornar l’eclipsi per a una ocasió més propicia com pretenia, fa anys, aquell bidell de la universitat que volia tancar l’edifici i preguntava si, això de l’eclipsi de Lluna, no ho podíem deixar per al dia següent.

L’observació de l’eclipsi parcial ha estat difícil a tot el país a causa dels núvols. Només les comarques situades més al nord i cap a l’oest han estat afavorides per la visió del fenomen. Sorprenentment l’Observatori de l’Ebre ha pogut observar l’eclipsi entre núvols i n’ha fet aquest vídeo.

Ja que no podíem veure l’eclipsi de cap manera, sort que encara ens quedava internet. I posats a elegir, millor viatjar a la zona de la Terra on la Lluna cobrira completament el Sol, l’anomenada zona de totalitat. Després de comprovar que l’expedició Shelios, desplaçada a les illes Feroe, amb col·legues de l’Instituto de Astrofísica de Canarias, no anava a poder veure res a causa d’uns núvols que, al principi semblaven esvair-se, però que finalment es quedaren, vam optar per viatjar virtualment molt més al nord, a la ciutat de Longyearbyen situada a l’arxipèlag de Svalbard, i totalment dins del Cercle Polar Àrtic. En aquesta ciutat el cel era ras i els telescopis ja apuntaven al Sol, que presentava una única taca visible.

Una observació per internet no pot substituir l’observació en directe d’un eclipsi total de Sol però almenys podríem gaudir de la màgia de les imatges.

Tal com estava previst, la Lluna començà a mossegar el disc solar per la dreta i, s’anà desplaçant cap a l’esquerra en una direcció que la posaria en poc més d’una hora exactament sobre el Sol.

Pocs segons abans de l’eclipsi total, quan de la nostra estrella només se’n veia un petit fil brillant, vam veure les perles de Baily, els últims raigs de Sol que passen a través de les valls situades al limbe lunar.

I després vingué la glòria: dos minuts de foscor total mentre la Lluna es situava exactament per damunt del disc solar. La corona solar es desplegava en tota la seua magnitud i bellesa.  La part alta de l’atmosfera solar mostrava els seus característics dolls de material calent, tot conduïts per l’intens camp magnètic del Sol.

Si haguéssem estat en persona en Longyearbyen, hauríem sentit llavors l’arribada d’un vent sobtat causat per la ràpida baixada de la temperatura, mentre els ocells volarien  buscant recer, desconcertats per la brusca arribada de la nit.

Dos minuts són poca cosa i l’eclipsi total acabà. Però ho féu amb l’estructura en anell de diamant. Per la dreta del disc fosc de la Lluna aparegué de sobte una zona molt brillant que és la primera zona del disc del Sol que retorna.

A poc a poc, seguint les inexorables  lleis celestes, la Lluna s’arrossegà finalment sobre la nostra estrella per deixar-la finalment lliure. El Sol, però, li tornarà la jugada ben prompte. D’ací a quinze dies, el 4 d’abril, la Lluna, la Terra i el Sol es tornaran a alinear perfectament. Però en aquest cas, la Lluna en fase de plena, entrarà de cap en l’ombra de la Terra i es farà fosca durant unes hores. No tindrem tampoc el goig de gaudir d’aquest eclipsi total de Lluna ja que només serà visible en la zona del Pacífic.

Vilaweb ha fet un seguiment complet del fenomen celeste, amb enllaços i observacions en directe als observatoris del país i a les expedicions desplaçades als llocs remots de l’Atlàntic Nord. Gràcies per la difusió.

Imatge: 1.- Moment de l’eclipsi total a l’arxipèlag de Svalbard. S’observa la corona solar al voltant del disc solar tapat per la Lluna. 2.- Final de l’eclipsi total i estructura en anell de diamant. Són captures de pantalla de l’emissió des de Svalbard.

L’eclipsi del divendres 20 de març ha aixecat molta expectació. Un espectacle de la natura com aquest no es produeix cada dia i cal aprofitar-lo per aprendre’n: de l’eclipsi, de la física dels moviments dels cossos celestes, de la precisió dels càlculs humans; i també cal admirar la bellesa intrínseca del fenomen, en què la bella i enfosquida Selene cobrirà parcialment el brillant Hèlios.

Però compte, tota activitat humana té riscs. I aquesta en té. El Sol és l’únic objecte celeste al qual cal treure llum per observar-lo amb seguretat. L’observació directa del Sol a ull nu, o pitjor encara amb un telescopi sense filtre solar, pot comportar des de l’enlluernament momentani fins a la crema de la retina i la pèrdua de la visió. Amb el Sol no s’hi juga. Oblideu, per tant, treure el telescopi que us van regalar quan féreu la comunió, l’encareu al Sol i poseu l’ull darrere. Perdreu l’ull en un segon. I el mateix podem dir per al cas dels prismàtics.  Avisats esteu….

I com puc veure l’eclipsi, doncs? Tan difícil és?

Prohibida la visió directa del Sol amb telescopi sense filtre, hi ha multitud de mètodes barats, senzills i insospitats per observar l’eclipsi i no perdre la vista en l’intent. I els mètodes van des de la projecció de la imatge, espills/miralls, cambra fosca, filtres de soldador, fulles dels arbres, etc… Aniré desgranant els mètodes en aquest apunt.

Observació amb telescopi

Com he dit no s’ha d’observar a ull directe amb un telescopi o uns prismàtics. De vegades, sobretot en telescopis de fa uns quants anys, s’adjuntava un petit filtre d’observació solar per situar darrere de l’ocular. No l’utilitzeu. Normalment són de baixa qualitat i poden trencar-se. No us jugueu l’ull. Normalment els astrònoms aficionats i professionals tenen filtres adequats per a observar el Sol. Ell ja saben que han de fer.

Una vegada avisat i suficientment advertit, puc utilitzar el meu telescopi o prismàtics d’alguna manera per observar l’eclipsi?  Sí, utilitzant-lo per a projectar la imatge del Sol sobre una pantalla. No poseu l’ull darrere però així i tot cal ser curosos. No passeu el braç pel mig del feix de llum i aparteu el telescopi o prismàtics del Sol de tant en tant per refrescar-lo.

Podreu anar veient fàcilment les diverses fases de l’eclipsi i fer-hi fotografies.

Finalment, si coneixeu algun lloc on els aficionats o professionals plantaran els seus telescopis, no dubteu en anar-hi. El seu equipament és molt millor i podreu preguntar tots els vostres dubtes. Estaran encantats de respondre-vos.

Observació a ull nu

La majoria de la gent no disposa d’un telescopi  a ma. Això no vol dir que no puga gaudir de l’espectacle celeste. Però, primera consideració, el Sol a ull nu es veu molt petit. Exactament com la Lluna plena. Per això la Lluna és capaç de tapar el Sol. Però encara que es veja petit al cel, les diferents fases de l’eclipsi es poden veure fàcilment.

La primera opció són les ulleres d’eclipsi. Les ulleres han de tindre la certificació CE i són capaces de reduir la intensitat de la llum solar un 99.999%. Es venen en tendes de venta de productes astronòmics i, potser, en algunes tendes grans d’òptica. No són ulleres de sol normals, són ulleres d’eclipsi, preparades per filtrar molt la llum solar. Algunes d’aquestes ulleres caduquen als pocs mesos (les orgàniques), d’altres (les metàl·liques) duren molt més. Costen entre 1 i 3 euros, aproximadament.

Si no teniu una tenda d’astronomia a prop, si que podeu trobar alguna ferreteria industrial. Allí podeu demanar cristalls de soldador del número 14 si és possible. No són com les ulleres d’eclipsi però permetran veure el Sol sense dificultat. I tampoc són molt cars. Els ferrers els utilitzen per soldar i protegir-se els ulls. Aprenguem d’ells.

I ara els mètodes més imaginatius i sorprenents.

Un petit mirall encarat al Sol ens donarà un reflex sobre una pantalla, però si tapem tot el mirall amb un paper o cartolina amb un petit forat al mig, d’uns 5 mm de diàmetre, veure’m com el nostre dispositiu ens projecta la imatge d’un Sol circular sobre una pantalla! No cal que el foradet del paper siga circular, pot ser triangular, com surta, no importa. El forat fa el paper d’una lent que difracta la llum per formar una imatge. Evidentment la imatge del Sol serà petita i no massa brillant però si ho projecteu cap a una zona fosca vos servirà per observar l’eclipsi.

Una cosa semblant es pot fer amb una cartolina amb un petit forat al mig. Encarat al Sol ens projectarà una petita imatge del Sol sobre una pantalla. És el principi de la cambra fosca.

En el mateix apartat podríem situar el tub estenopeic que es construeix amb un tub de cartó d’un metre, més o menys, dels que s’utilitzen per guardar pòsters, al qual es posa un full de paper d’alumini tapant un extrem al que s’hi fa un forat amb una agulla. Encarat al Sol ens donarà també una imatge del Sol per l’altre extrem sobre una pantalla. Aquest mètode està àmpliament explicat al número 56 de Huygens, la revista de l’Agrupació Astronòmica de la Safor, dedicat a l’observació de l’eclipsi anular del 2005.

Però, fins i tot, no cal construir cap instrument especial per observar l’eclipsi de Sol de manera segura. La natura ens ofereix una manera ben senzilla d’observar el Sol i ningú s’hi ha fixat mai. Quan passegem sota un arbre amb moltes fulles, podem veure com a terra, sota l’arbre, s’hi formen tot de taques de llum circulars o quasi sempre el·líptiques. Aquestes llums a terra són realment imatges del Sol formades a través dels petits forats que deixen les fulles entre elles. El principi de formació de les imatges del Sol és similar als dels aparells descrits anteriorment.

I que passa quan la Lluna tapa el Sol i es produeix un eclipsi total, anular o total de Sol? Doncs que els arbres ja no formaran imatges del Sol circulars o el·líptiques sinó que reproduiran fidelment la progressió de l’eclipsi. És a dir, tindrem l’eclipsi representat a terra i això sense fer res. Això si que és una ajuda de la natura. Jo vaig fer imatges molt espectaculars d’aquest fenomen tan desconegut en l’eclipsi anular de l’any 2005. Tot una paret de sols eclipsats…(veieu imatge inicial de l’apunt).

Per acabar aquest apunt la nota curiosa i instructiva. Es pot utilitzar una paleta de cuina amb forats per obtindre, per projecció, múltiples imatges del Sol eclipsat, com es pot veure en la imatge adjunta.  La llum del Sol es difracta per cada forat, actuant cadascun d’aquestes petites obertures com a petites lents. La gent, meravellada, es fa fotos amb la paleta i les imatges solars.

I com a advertència final. Oblideu CD, DVD, plaques de raigs X, negatius fotogràfics, cristalls fumats, etc… per veure l’eclipsi. La densitat d’enfosquiment d’aquestes andròmines no és homogènia i, encara que visualment potser ens permeta veure el Sol, ningú ens assegura que es filtre tot l’ultraviolat i l’infraroig de la llum solar que estarà incidint en la retina. Rebutgeu aquests sistemes.

Si voleu tindre més informació sobre com mirar de manera segura l’eclipsi visiteu la web de l’OAN, Observatorio Astronómico Nacional, que ha fet una pàgina especial per a l’eclipsi del 20 de març (apartat Precauciones). També podeu llegir l’article que Amparo Lozano escriví per a la revista Huygens l’any 2005. Però la pàgina original de la protecció ocular durant els eclipsis va ser escrita per B. Ralph Chou, optometrista, que en aquest enllaç podreu llegir en castellà.

Que tinguem uns cels clars i rasos. I que els núvols no ens facen la guitza.

Imatges: Totes les imatges sense referència explicita són d’Enric Marco, llevat de la de les ulleres d’eclipsi que és de Wikipedia Commons. Les altres imatges són de l’OAN, Observatorio Astronómico Nacional, que ha fet una pàgina especial per a l’eclipsi del 20 de març.

La primavera arriba, i com ja contàrem en un programa l’any passat, li seguirà la Pasqua florida.

Enguany, però, vindran també junts la Lluna i el Sol en un interessant encontre celeste durant les primeres hores del matí del divendres 20 de març de 2015. Un eclipsi de Sol que podrem gaudir tots després de la nit de la cremà. Un espectacle de la natura però que cal mirar de manera segura.

Per saber que mirar i com mirar-lo de manera segura, avui parlem amb l’astrònom aficionat JoanMa Bullón que ens portarà per tot el món a la recerca de la foscor causada per la Lluna.

Hui parlarem dels eclipsis de Sol i de com observar-los

Podcast, Ecos del Cosmos, 13 de març 2015

Hui parlem sobre el proper eclipsi de sol del 20 de març de 2015. Entrevistem JoanMa Bullón, caçador d’eclipsis al voltant del món. En la nostra secció En aquell temps, parlem d’eclipsis històrics, com els que veieren els medes en el segle VI aC o el que observà el nostre rei Jaume I. En la secció dedicada a la recerca espacial, I a mi què, l’estudi de l’Alzheimer a l’Estació Espacial Internacional. I, a més, les nostres seccions habituals Actualitat Astronòmica i el nostre Astroconcurs.

Astroconcurs:

Al final del programa s’escolta una cançó. Quin és el seu nom, qui la canta i quina relació té amb l’espai? Donem alguna pista al final del nostre programa.

La primera persona que envie la resposta correcta a algun dels nostres correus (Qui som?) rebrà un llibre oferit per la Càtedra de Divulgació de la Ciència de la Universitat de València.

Informació de l’eclipsi:

Utilitza mètodes segurs d’observació de l’eclipsi. I també pots mirar en aquesta web (secció Precauciones).

Consulta les activitats previstes d’observació popular i retransmissió en directe de l’eclipsi. A partir de la SEA.

Podem destacar les més pròximes:

Observació a Burjassot, Campus de la Universitat. Organitzat per l’Associació Astronomia de la Universitat de València.

Observació a La Malvarrosa, València. Organitzada per l’Associació Valenciana d’Astronomia.

Observació a la Platja Gandia. Organitzada per l’Agrupació Astronòmica de la Safor.

Observació a Barcelona. Organitzat per la Universitat de Barcelona.

Imatge: Animació de l’eclipsi del 20 de març de 2015.

El matí del divendres dia 20 de març la Lluna passarà per davant del Sol. Aquest encontre còsmic entre els dos principals astres del cel rep el nom d’eclipsi de Sol.

Des del nostre país, però, la Lluna no arribarà a cobrir tot el disc solar. Només podrem gaudir d’un eclipsi parcial de Sol en que, durant la fase de màxim, no s’arribarà a tapar més del 70% del Sol.

La Lluna si que cobrirà completament el Sol en una estreta franja situada en l’Atlàntic Nord. Tenint en compte la rotació de la Terra però sobretot el moviment de la Lluna en la seua òrbita, l’ombra lunar anirà recorrent una zona de la Terra formant l’anomenada banda de totalitat que començarà a l’est de la costa del Labrador en el Canadà, creuarà l’oceà Atlàntic nord sense tocar terra excepte en els arxipèlags de les illes Feroe (Dinamarca) i de les illes Svalbard (Noruega) en l’oceà Àrtic. L’eclipsi total acabarà molt prop del Pol Nord, a una latitud de 88º.

Des de casa nostra el veurem parcial, amb un enfosquiment del disc solar cada vegada major a mesura que es situem més al nord.

El Sol es taparà més a Girona (64.1%) i molt menys a Alacant on només es taparà un 59.3%.

A causa del moviment en la seua òrbita, la Lluna es mou d’oest a est en el cel de dia en dia. Per això el nostre satèl·lit començarà a cobrir el Sol per la part dreta. Serà el moment del primer contacte que ocorrerà al voltant de les 9:10 (els moments exactes a la taula). Mentre passen els minuts, la Lluna progressarà sobre el disc solar, movent-se cap a l’esquerre i l’anirà cobrint fins arribar a un poc més del 60% d’enfosquiment. Aquest serà el moment del màxim de l’eclipsi que ocorrerà cap a les 10:10. A partir d’aquest moment la Lluna s’anirà retirant i eixirà completament del disc solar cap a les 11:20.

Al lloc web de divulgació Serviastro de la Universitat de Barcelona s’ha creat una pàgina especial sobre l’eclipsi que vos anime a consultar. Han publicat fins i tot un fullet d’informació. A continuació podeu veure una taula amb unes quantes ciutats del país amb l’horari (hora local) de les diferents parts de l’eclipsi feta a partir de la taula que presenten a la web. La diferència de valors de la taula amb les dades de la figura de l’Observatori Nacional es causada pels diferents programes de càlcul usats.

S’estan preparant múltiples activitats que s’aniran penjant a la web de la Societat Espanyola d’Astronomia. Entreu per buscar llocs pròxims on organitzen observacions populars o bé webs que retransmeten en directe l’eclipsi des de la zona de totalitat o bé només des de la zona de parcialitat com la retransmissió que es farà des de la Universitat de Barcelona.

Recordeu, però, que mirar el Sol amb un telescopi o uns prismàtics directament o a ull nu, està totalment desaconsellat si no es vol perdre la vista immediatament. Hi ha mètodes fàcils, barats i segurs per mirar el Sol. Utilitzeu-los.

Bé, cal recordar que només és un eclipsi parcial. No té la gràcia dels eclipsis totals. Si voleu gaudir d’un eclipsi de Sol total sense moure’s de casa haureu d’esperar una mica ja que el pròxim previst arribarà el 12 d’agost de 2026. Un any i mig després, el 26 de gener de 2028 podrem veure un eclipse anular com el del 3 d’octubre de 2005.

Com es dius en aquests casos, que tinguen un cel ras.

Imatge:

1.- Màxim de cobriment del Sol a València a les 10:10. Stellarium.
2.- Predicció de Fred Espenak, NASA’s GSFC – http://eclipse.gsfc.nasa.gov/
3.- Seqüència de l’eclipse a València. A partir de la web especial de l’eclipsi de l’Observatorio Nacional.

Aquests dies el Sol sembla bastant actiu dins d’aquest ensopit i fluix cicle solar. L’actual cicle solar 24 que començà entre 2009 i 2010 s’ha revelat molt poc intens en comparació amb els anteriors. Però, així i tot, ha tingut episodis de fortes erupcions solars i emissions coronals de massa que han causat intenses tempestes magnètiques en la Terra.

Des de fa uns dies podriem tindre un d’aquest episodis, ja que la regió activa que ha eixit de la vora est del Sol és realment espectacular. És tan gran que es pot arribar a veure a ull nu a l’eixida o la posta de Sol. (A les altres hores de dia, un filtre d’eclipse o filtre de soldador és indispensable. Protegiu-vos els ulls!).

Aquesta regió activa de nom AR2192 ja va produir una gran erupció solar ahir. El fort pols de llum ultraviolada i radiació X de les recombinacions magnètiques van causar una breu però forta apagada de ràdio al costat diürn de la Terra, sobretot en Àsia i Austràlia.

La regió activa AR2192 és diverses vegades més gran que la Terra com es pot veure en aquesta impressionant imatge presa fa 2 dies des de Nimes.

Aquesta taca és avui un terç més gran que ahir i la rotació del Sol la posarà els pròxims dies de cara a nosaltres (animació) i, per tant, cap a la Terra, amb l’augment de la probabilitat que una emissió coronal de massa o una gran erupció ens envie un intens vent de partícules carregades amb la formació de fortes tempestes geomagnètiques en la magnetosfera terrestre.

La foto principal i primera d’aquest apunt l’ha obtinguda i processada avui Joan Maria Bullón, astrònom aficionat i expert astrofotograf. En ella podeu observar clarament la grandària de la taca i les vores fosques del Sol, efecte anomenat enfosquiment al llimb, clar indicador de l’existència d’una atmosfera solar. La llum que ens arriba als ulls tangencialment des de les vores del Sol ha de travessar més capes de l’atmosfera solar que la llum que ens arriba del centre del disc solar. El mateix efecte que es produeix a la posta del Sol quan el veiem menys intens per l’absorció de les capes de l’atmosfera terrestre.

Podeu veure el Sol quasi en directe amb diversos filtres en la web del Solar Dynamics Observatory, satèl·lit de la NASA que monitoritza el Sol.

Imatge 1: Sol en llum blanca. 20 octubre 2014. Joan Maria Bullón. Amb permís.
Imatge 2: Image de la corona solar a 171 Àngstrom del Solar Dynamics Observatory. S’observen clarament els bucles magnètics de la zona activa.

L’observació celeste et dóna de vegades regals inesperats. Estàvem dilluns passat fotografiant, des de la vora de la mar, la inusual conjunció entre els planetes Venus i Júpiter quan, una vegada la lluïssor del cel va ser massa intensa i els planetes van desaparéixer, vam tindre la pensada d’esperar a veure l’eixida del Sol.

I puntual a la cita, a les 7:17 min., el Sol va començar a treure el seu disc per darrere l’horitzó. I aleshores va ser com, amb la càmera preparada, vaig poder captar com el disc solar li costava separar-se de l’horitzó i adquiria una estranya forma en omega (Ω). Aquest efecte també rep el nom de vas etrusc (fotos 1 i 2), denominació que va posar-li l’escriptor Jules Verne, en un passatge de l’obra El raig verd (1882, a partir de la versió en anglés!).

Tots els ulls es van girar cap a l’oest. El sol semblava enfonsar-se amb més rapidesa quan s’acostava a la mar; que va llançar una llarga estela de llum enlluernadora sobre la superfície tremolosa de l’aigua; el seu disc aviat va canviar d’un to d’or vell a un color vermell foc, i, a través dels seus ulls entretancats, semblava brillar amb tots els matisos que varien d’un calidoscopi. Tènues i ondulants  línies tacaven el tremolós camí de la llum sobre la superfície de l’aigua, com una massa de lluentons de brillants gemmes. Cap mínim senyal de núvol, boirina o boira era visible al llarg de tot l’horitzó, que era tan clarament definit com una línia negra traçada sobre paper blanc. Immòbil, i amb una intensa emoció, van veure el globus de foc mentre s’enfonsava més i més prop de l’horitzó, i, per un instant, va quedar suspès sobre l’abisme. Després, a través de la refracció dels rajos, el seu disc semblava canviar fins que semblava un vas etrusc, amb costats voluminosos, de peu a l’aigua.

El Sol continuava pujant, separant-se de l’horitzó i, mentre ho feia, s’allargassava i prenia la forma de gota fins que finalment aconseguí despegar-se de l’horitzó i adquirí la seua forma usual circular.

Aquest bonic efecte, que teniu il·lustrat en les fotos adjuntes que vaig fer, és un clar exemple de miratge inferior. Aquest efecte òptic és molt conegut al desert, o sobre una carretera calenta. Es produeix quan hi ha una capa d’aire calent sobre la superfície de l’aigua (o de l’arena o de la carretera) i és la causa que un raig de llum de l’objecte que en teoria no havia d’arribar a l’observador, es corbe i arribe als seus ulls. Des del punt de vista de l’observador, per tant, hi ha rajos que venen des de la direcció de l’aigua (o de l’arena o de la carretera) i formen una imatge invertida de l’objete sota l’objecte real. No és, en cap cas, una reflexió sobre l’aigua, és una refracció causada per la variació sobtada de l’index de refracció de l’aire.

Hi ha d’altres fenòmens astronòmics que mostren a vegades miratges com es pot veure a l’entrada Mirage of astronomical objects de la Viquipèdia. El Sol en la posta o en l’eixida pot presentar miratges, però també la Lluna o fins i tot cometes observats prop de l’horitzó marí.

Però el més desconcertant és el raig verd, fenomen òptic atmosfèric que es pot observar poc després de la posta de Sol o poc abans de la sortida, en el qual es pot veure un punt verd, normalment durant un o dos segons, sobre la part superior del Sol. Aquest efecte va meréixer la novel·la El raig verd de Jules Verne, de la que ja he parlat. Però no sé si va ocòrrer o no durant l’observació del passat dilluns ja que no vaig estar massa atent al primer moment de l’eixida del Sol.

Podeu trobar més informació sobre els miratges en els enllaços següents:

An Introduction to Mirages Un detallat treball sobre la física dels miratges amb gràfics explicatius.

Rising Sun forming the Greek letter omega also known as an Etruscan vase shape. De la sèrie Science is Beauty.

Imatges: 1-8. Eixida del Sol el 18 d’agost a les 7:17. Un miratge invertit del Sol des de la platja de Tavernes. Enric Marco.
9. Miratge invertit de Total Internal Reflection and its Application, TutorVista.com

Després del fracàs del darrer final del món que venia de la mà dels maies, calia un altre final apoteòsic per a la humanitat.

Tot això ve al cas d’una consulta telefònica que em feren l’altre dia, d’un home major que estava preocupat pels aparells electrònics de casa. Una gran tempesta solar que impactara sobre la Terra faria malbé tota l’electrònica que fem servir a la Terra i, per tant, hauríem de dir adéu als nostres ordinadors, aparells de música, telèfons mòbils, tauletes i playstations.

Les tempestes solars passen quan dues zones actives solars de polaritat magnètica oposada (unes línies magnètiques entren en el Sol mentre que d’altres en surten) s’acosten molt. En aquest cas la forma general de les línies es reestructura per a assolir una configuració més estable. Part de les línies magnètiques es trenquen i, juntament amb el material calent que hi estava confinat, són expulsades a l’espai. Un exemple mecànic que ens ho pot clarificar seria pensar en unes immenses tires de goma elàstica que després d’haver-se estirat molt, al final es trenquen i un tros ix expulsat a gran velocitat. En el cas del Sol, el camp magnètic expulsat s’endú part del gas calent.

El conjunt camp magnètic-material calent expulsat del Sol rep el nom de tempesta magnètica. El material calent està format per partícules carregades elèctricament (electrons i protons fonamentalment) que viatgen a velocitats de 200 a 500 km/s.

En una esfera com el Sol, la tempesta pot eixir en qualsevol direcció. Només de vegades vindrà en direcció a la Terra. En general aquests fenòmens venen en direcció oposada a la Terra i no la toquen.

L’home que em preguntava, en previsió de la possible catástrofe, ja s’havia procurat un gran armari metàl·lic per guardar-ho tot (DVDs, aparell de música, etc..). Aquesta és una bona pensada ja que a causa de l’efecte Gàbia de Faraday a l’armari no entrarà cap camp elèctric.

Però quan arribe una tempesta a la Terra, el nostre planeta té un dispositiu de protecció contra les partícules solars.

El camp magnètic de la Terra, que ens sembla que només serveix per moure la brúixola cap al nord, és, en realitat, un magnífic escut contra les tempestes solars.  Les partícules energètiques del Sol són desviades cap a les zones polars terrestres. I, un cop arriben a l’atmosfera sobre els pols, interaccionen amb els gasos atmosfèrics amb la formació de les aurores polars.

Però només si les tempestes són molt energètiques les aurores arriben a veure’s a latituds com les nostres.

No hem de patir per les tempestes en la superfície de la Terra. El que si que pot tindre algun dany és l’electrònica de les naus espacials en òrbita terrestre. Ara depenem molt dels satèl·lits: GPS, metereològics, anàlisi de la Terra, comunicacions, navegació aèrea i marítima, etc…

És per això que li vaig fer veure a l’home al telèfon, que tot i ser molt importants els seus aparells, si això passés, el realment important seria la pèrdua de tots els satèl·lits artificials, també els de la televisió, i amb aquesta catàsfrofe l’arribada d’un caos econòmic mundial a causa de la caiguda de totes les borses mundials. Vist com està el món potser seria una bona jugada.

Però això no passarà. Si ve una gran tempesta solar el camp magnètic terrestre ens salvarà de la catástrofe. Això si, veurem unes precioses aurores boreals a la ciutat de València. Només, és clar, si ens apaguen les llums d’una de les ciutats més contaminades lumínicament del món.

Post realitzat com a exercici al curs: Divulgar ciència en la Web: les xarxes socials i els blogs. Impartit per José Miguel Mulet.

Imatge: Com un ventall. Les línies de camp magnètic que surten d’un regió activa important semblen estendre’s gairebé com un vental dèbil però ample durant 2,5 dies (de 3 al 5 novembre 2013). Vist a la llum ultraviolada extrema les línies de camp magnètic són visibles a causa a les partícules carregades que es mouen en espiral. La regió acull el tipus de camp magnètic trenat que té la capacitat d’alliberar grans flamarades i ejeccions de massa coronal. De fet, va esclatar en una flamarada X3 (classe més gran) el 5 novembre. Crèdit: SDO, Observatori de Dinàmica Solar/NASA.

Ara fa tres anys l’observatori solar espacial Solar Dynamics Observatory (SDO) de la NASA començava a enviar imatges del Sol, cobrint durant aquest temps l’increment d’activitat del cicle solar fins a arribar al màxim actual amb uns detalls no mai vistos. Per commemorar-ho, l’equip de la missió ha preparat un vídeo que mostra, condensats en tres minuts, aquests tres anys d’observació fent servir només dues imatges per dia.

El sistema d’imatges de l’SDO captura una imatge del Sol cada 12 segons fent servir 10 longituds d’ona diferents. Com que cada longitud d’ona es forma a una altura diferent en l’atmosfera solar, això ens permet aconseguir una visió simultània de 10 capes atmosfèriques solars distintes i tindre informació dels fenomens observats en 3 dimensions. La imatge mostrada en el vídeo està basada en la llum emesa a la longitud d’ona de 171 angstroms, que està situada en la zona de l’ultraviolat extrem i mostra el gas calent ionitzat (plasma) amb una energia equivalent a una temperatura de 600.000 Kelvins.

S’observa clarament la rotació solar de 25 dies i com l’activitat magnètica solar va augmentant des de l’any 2010 fins a l’actualitat, a mesura que el cicle solar s’aproxima al seu màxim.

Fixeu-vos com a les parts brillants, calentes i magnetitzades, es mostren bucles que uneixen dues zones brillants de distinta polaritat magnètica, com si foren un immens imant solar. També s’observa com els bucles s’estenen cap a l’espai i de vegades es trenquen produint una erupció solar.

El vídeo mostra només dues imatges per dia. Però, així i tot, es poden observar alguns esdeveniments rellevants que han passat durant aquests tres anys. Per remarcar-los, ací baix teniu la llista amb els minuts i segons en que passen:

00:30;24 Eclipsi parcial de Sol. La Lluna l’eclipsa.

01:11;02  Erupció X6.9, de moment la més gran d’aquest cicle. 9 agost 2011.

01:28;07 Cometa Lovejoy, 15 desembre 2011.

01:51;07 Trànsit de Venus, 5 juny 2012.

02:28;13 Eclipsi parcial de Sol. La Lluna l’eclipsa.

Els fets més destacats observats durant aquest darrer any (Febrer 2012 – Febrer 2013) poden veure’s en el vídeo enllaçat més avall. El detall de les zones actives és espectacular i el moviment del plasma tancat dins dels tubs magnètic es veu clarament. Sembla talment com si fora un esser viu. Tracteu de veure’l. No us decebrà.

Any Tres: NASA SDO Mission Highlights

Vídeos: NASA/GSF

Aquesta petita disminució d’energia que arriba a la Terra, tanmateix, és molt més gran que la suma total de les altres fonts d’energia terrestre. Ara bé si considerem la banda de l’ultraviolat extrem (EUV) l’augment de l’emissió en el màxim solar pot arribar a ser de l’orden d’un factor de 10 respecte al Sol en calma.

Per tant es pensa que l’ultraviolat solar pot ser uns dels responsables de la variació del clima terrestre. Ara bé, el perquè i el com aquest clima canvia a causa de la influència del Sol ja són qüestions ben difícils de respondre. El principal problema és que hi ha tants sistemes implicats que cal reunir a experts de molts diversos camps per treure’n l’aigua clara.

Això és el que ha fet el National Research Council (NRC), l’organisme nord-americà que engloba les acadèmies científiques. Ha reunit físics solars, físics de plasma, experts en química atmosfèrica, dinàmica de fluids, física de partícules i fins i tot geòlegs experts en història de la Terra. L’informe final “The Effects of Solar Variability on Earth’s Climate” ens mostra de quines maneres tan complexes l’activitat solar es fa sentir sobre el nostre planeta.

Les partícules energètiques solars emeses de manera intensa en les erupcions solars i també els raigs còsmics afecten la química atmosfèrica de l’estratosfera. Charles Jackman del Goddard Space Flight Center descriu com aquestes partícules creen òxids de nitrogen i com aquestes molècules fan minvar de manera apreciable la quantitat d’ozó a aquestes alçades. Com a resultat la radiació ultraviolada solar té més facilitat per arribar a l’atmosfera baixa. I s’ha constatat que l’arribada de més radiació ultraviolada altera el gradient de temperatura en la troposfera i amb ella el regim dels vents.

En altres paraules, l’activitat solar que incideix en l’alta atmosfera terrestre pot, mitjançant una complicada sèrie d’efectes, fer canviar les tempestes de la superfície terrestre de la seua ruta normal.

Però on l’efecte de la variabilitat solar s’ha notat més ha estat en l’Oceà Pacífic. Gerald Meehl del National Center for Atmospheric Research (NCAR) ha comprovat que durant els màxims d’activitat solar les zones tropicals mostren un comportament semblant a La Niña, mentre que la temperatura de l’aigua de les zones equatorials del Pacífic oriental baixa al voltant d’1º. A més a més “hi ha signes de major precipitació en la zona de convergència intertropical (ZCIT) pacífica i en la zona de convergència sud-pacífica (ZCSP) així com augments de pressió a nivell del mar a latituds mitjanes del Pacífic Nord i Sud“.

Per ara és un misteri com l’increment de l’activitat solar pot tindre un efecte tan important sobre el clima del Pacífic. Sembla que hi ha algun mecanisme desconegut que actua per amplificar la variabilitat solar.

S’ha especulat des de fa anys sobre la possible connexió de la manca de taques i d’activitat solar entre 1645 i 1715 (Mínim de Maunder) i la Petita Edat de Gel, en el que rius com l’Ebre o el Tamesis s’arribaren a congelar. D’axò ja en vaig parlar fa anys, per la seua relació amb els violins Stradivarius. Segons el que se sap ara la causa del refredament terrestre podria haver estat causat per una baixada en l’emissió de radiació ultraviolada extrema. Tanmateix, a falta de més dades, tota possible explicació és només especulativa.

Però la cosa es posa interessant quan resulta que l’actual cicle solar hauria de tindre el màxim aquest any però el nombre de taques, erupcions, emissions de massa coronal i d’altres fenòmens d’activitat solar és molt més menuda del que s’esperava. L’actual cicle solar 24 està classificat, de fet, com el més feble dels últims 50 anys. Hi ha evidències, encara que no acceptades per tothom, que existeix una tendència a llarg termini de disminució de la intensitat del camp magnètic de les taques solars. Alguns físics solars preveuen que en el pròxim cicle solar 25 els camps magnètics solars seran tan dèbils que les taques solars potser no s’arriben a formar. Entrariem, així, en un nou Mínim de Maunder. Però no estem encara segurs d’això car encara ens calen més dades. Tanmateix les dades obtingudes amb els instruments d’heliosismologia, sismologia solar, sembla que confirmen aquesta tendència.

Els pròxims anys l’estudi directe del Sol, amb les actuals missions, la veterana SOHO, la nova SDO, les bessones STEREO i la futura Solar Orbiter, pot ser emocionant. Més dades de més aprop ens confirmaran o no aquest previst comportament solar.

L’informe complet “The Effects of Solar Variability on Earth’s Climate,” es pot baixar de la web de la National Academies Press. L’article en que m’he basat és Solar Variability and Terrestrial Climate de NASA Science.

Imatge: Aquestes sis imatges de SDO, preses amb un interval de sis mesos, mostren l’augment del nivell de l’activitat solar des que la missió SDO començà a operar en maig de 2010. El màxim d’activitat solar s’espera per a aquest any 2013. Les imatges s’han pres amb un filtre que permet veure l’emissió de l’ultraviolat extrem a 171 Angstrom.