El próximo 8 de abril será una oportunidad para un grupo de científicos de la UNAM de estudiar diversos fenómenos alrededor del sol que sólo es posible realizar cuando se presentan eclipses.
- 04 marzo 2024
Todos quieren ver el eclipse solar total del próximo 8 de abril, donde Coahuila, y particularmente la región Laguna, será un lugar privilegiado porque se encuentra en la llamada “Franja de la totalidad”, pues por más de cuatro minutos será visible en su máxima expresión.
Existe la emoción de quedar a oscuras en medio del día, observar el comportamiento de las aves que volarán hacia las copas de los árboles como si fuera de noche, sentir el descenso de la temperatura y en general ver la maravilla de este fenómeno astronómico.
Pero además de lo maravilloso que será el próximo 8 de abril, hay un grupo de científicos que aprovecharán este fenómeno único para hacer estudios o experimentos en distintas áreas como el campo magnético o la ionosfera, que es la capa protectora que cuida la tierra de los rayos x o la luz ultravioleta del sol.
Semanario entrevistó a un grupo de investigadores del departamento del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) para conocer la importancia del eclipse total para la comunidad científica y lo que se espera investigar.
¿Qué pasa con el clima y su relación con el campo magnético? ¿Qué pasa si el sol un día hace una explosión muy fuerte? ¿Qué efectos tiene que la luna impida los rayos del sol? ¿Qué efectos puede tener sobre la tecnología, sobre redes eléctricas, sobre los gps que nos llevan a cualquier lugar?
Todas son situaciones que tienen relación con el sol, que afectan la vida cotidiana y que se pueden explorar a través de un eclipse.
El doctor Juan Esteban Hernández Quintero, jefe del Servicio Magnético del Instituto de Geofísica de la UNAM, refiere que los eclipses son herramientas que da la naturaleza para encontrar efectos físicos de la ciencia.
“Vivimos en un planeta donde uno observa y se da cuenta que las flores se cierran, las aves van a los árboles. Es un fenómeno que nos da la oportunidad de descubrir nuevas cosas conforme hay instrumentos o tecnologías nuevas”, comenta.
Hernández Quintero recuerda que gracias a un eclipse se logró corroborar hace más de un siglo la teoría de la Relatividad de Einstein para demostrar que el espacio se curva.
Añade que es la parte más espectacular la que llama la atención de un eclipse, como que se oscurezca o que baje la temperatura, pero también hay otros fenómenos que llaman la atención por los cambios que representa.
En su caso le interesa el comportamiento del campo magnético.
El doctor Alejandro Lara Sánchez, investigador del departamento de Ciencias Espaciales del mismo instituto, considera que los eclipses dan la oportunidad de observar la atmósfera del sol, algo que es difícil tener en la naturaleza.
Explica que el sol tiene su parte más visible que es la fotosfera, la parte que habitualmente se ve, pero también tiene una atmósfera tenue que no se distingue salvo con aparatos sofisticados o durante los eclipses.
Primož Kajdič, también investigador del departamento de Ciencias Espaciales en la UNAM, refiere el interés de estudiar cómo se comporta una de las capas más exteriores de la atmósfera terrestre durante los eclipses: la ionosfera.
Para el doctor Juan Américo González Esparza, coordinador del Laboratorio Nacional de Clima Espacial de la UNAM, el eclipse proporciona un escenario único para poder medir cambios que generalmente tardan muchas horas, además de que ayuda a entender la velocidad en que ocurren estos cambios.
La tierra es un inmenso imán
El jefe del Servicio Magnético de la UNAM, Juan Esteban Hernández Quintero, explica que la tierra por sí misma es un inmenso imán y lo explica con el instrumento más antiguo que se tiene: la brújula.
“Cuando tenemos una brújula la aguja apunta hacia el norte, lo que indica que donde vivimos, la tierra, es un imán”.
Sin embargo, ahonda en que la aguja tiene pequeñas variaciones que son imperceptibles al tenerla en mano debido a movimientos, pero también a una segunda fuente que hace que sucedan los pequeños movimientos imperceptibles: el sol.
“Estas variaciones vienen del sol. El sol tiene un campo magnético y también nos afecta”, explica el especialista.
El científico ahonda que el sol emite unas partículas, un campo magnético que llega a la tierra, por lo que se requieren instrumentos para medir ese campo.
Con eso en mente, dice el doctor Hernández Quintero, el eclipse no solo afecta la parte visual, sino también el tema magnético, pues cuando ocurre un eclipse en donde la luna se interpone entre el sol y la tierra, surge un efecto sobre las partículas y el campo que emite el sol.
Durante el próximo eclipse, la luna cubrirá por completo el sol.
“En un día normal el campo magnético externo de la tierra se incrementa como si fuera una campanita, llega a un máximo y disminuye, en la noche llega a un mínimo de comportamiento. Pero cuando se ve afectado por un eclipse, por principio de cuentas hay una interferencia de esta radiación solar que va a afectar una de las capas que está en la parte de la atmósfera superior, que es conocida como la ionosfera: una capa que se encuentra arriba, 80 kilómetros hacia arriba. De un momento a otro deja de recibir esta alimentación de campo de partículas y se detiene este flujo natural con el eclipse”.
Para el científico Juan Esteban Hernández, es importante estudiar este fenómeno porque permite tener información del comportamiento de la densidad de la capa de la ionosfera, que es una capa importante que se utiliza para cuestiones de telecomunicaciones.
Y en segundo punto se estudia la relación entre esta capa y el campo magnético.
El especialista recuerda que en el eclipse de 1991 se intentaron hacer estudios con magnetómetros, pero con la evolución de la tecnología dice que se podrá usar otro tipo de variable.
“Queremos revisar si el campo magnético reacciona de manera paralela a otro tipo de instrumentos”, agrega.
Para esta ocasión, en conjunto con la Facultad de Ingeniería de la universidad, instalarán un gravímetro, que es un instrumento que mide la aceleración de la gravedad durante el eclipse en el punto de observación.
El especialista añade que se tendrá la oportunidad de medir las variables como las corrientes telúricas que son las corrientes naturales de campo eléctrico que se transmiten en el suelo y que se pueden medir.
¿Hay un decremento medible entre la capa ionosférica y el campo magnético? ¿Disminuyen con la misma intensidad? Son preguntas de investigación de los científicos.
El jefe del Servicio Magnético refiere que esto es importante porque se pueden analizar aspectos relacionados con los efectos en la parte tecnológica, de comunicaciones, en la forma como se transmiten las ondas electromagnéticas que usamos para intercomunicarnos.
¿Qué pasa con la capa que nos protege del sol?
Para el doctor Primož Kajdič, investigador del departamento de Ciencias Espaciales, el eclipse tiene dos importancias esenciales, una la de convocar un interés del público general en eventos astronómicos y la ciencia en general, lo que significa una gran oportunidad de alcanzar y acercar los trabajos de ciencia a los jóvenes.
En segunda instancia dice que el eclipse interesa para aprender cómo se comporta una de las capas más exteriores de la atmósfera terrestre durante los eclipses: la ionosfera.
La ionosfera es una especie de escudo protector que absorbe los rayos ionizantes provenientes del sol y es el escudo que permite la vida en la tierra.
“Esta capa se debilita durante los eclipses”, dice el investigador Primož Kajdič.
Y por ello se realizarán experimentos para estudiar qué pasa con esta capa y evaluar las propiedades cambiantes de la ionosfera durante el eclipse.
Estos estudios parten del hecho de que el sol es la única estrella que influye en la vida cotidiana de la tierra, por lo que durante el próximo eclipse la luna cubrirá por completo el sol y formará una capa externa llamada corona.
El investigador Alejandro Lara Sánchez explica que la importancia radica en que esta capa es la que detiene la radiación, pues sin esta capa llegaría la radiación que emite la luz ultravioleta extrema o los rayos x que son muy dañinos.
“Hay que saber cómo funciona esta capa, es lo básico. La ionosfera detiene la radiación que acabaría con la vida”, dice.
Por eso, añade Lara Sánchez, están interesados en medir con mucha precisión el efecto que tiene la radiación solar de alta energía como la luz ultravioleta o los rayos x, sobre la atmósfera de la tierra, en particular una capa de la ionosfera que se ve muy afectada por las radiaciones solares.
“El eclipse permite medir con mucha precisión cómo es que afecta esta capa que está encima de nosotros”, ahonda.
El sol puede afectar comunicaciones
Primož Kajdič explica que el sol, como la única estrella del universo que afecta nuestras vidas cotidianas, puede llegar a interrumpir comunicaciones, hacer que se caiga la red de transporte de energía eléctrica, influye en la ubicación, la localización, la navegación.
El doctor Juan Américo González Esparza, coordinador del Laboratorio Nacional de Clima Espacial de la UNAM, explica que el sol es una estrella que tiene manifestaciones de actividad como explosiones, y cuando estas ocurren pueden perturbar el entorno de la tierra y afectar sistemas tecnológicos estratégicos como satélites, comunicaciones, navegación área e inclusive sistemas de posicionamiento global o las redes de generación y distribución de energía eléctrica.
“Todas estas tecnologías son vulnerables a los efectos de la actividad solar”, señala González Esparza.
El coordinador del Laboratorio Nacional de Clima Espacial menciona que están preparando lo que considera el experimento más importante en México para el evento del eclipse: una combinación de instrumentos llamados ionosondas que estarán instalados en diferentes sitios como Mazatlán, Michoacán o Nuevo León, y que medirán los cambios que existen en la ionosfera cuando empieza a entrar la sombra de la luna en el disco solar.
“Este es un experimento único que nunca se había realizado con este complejo de cinco ionosondas. Es el experimento más importante”, asegura.
Explica que las ionosondas emiten una señal de radio la cual rebota en la ionosfera, misma que cambia durante el eclipse. Con los cambios se producen variaciones susceptibles de medir y se puede conocer el estado de la ionosfera en el territorio nacional.
Ahonda en que la ionosfera es una capa fundamental para entender cómo se propagan las telecomunicaciones, cómo se afectan los satélites y cuál es la confiabilidad de los sistemas de posicionamiento global.
Será la primera vez en la historia que se van a combinar cinco ionosondas en el mundo.
El científico explica que se instalará una antena que emite un pulso que empieza a viajar, se trata de ondas de radio que rebotan en la ionosfera, y la onda rebotada es captada por otra ionosonda.
“Y tomando el tiempo que tarda esta emisión en salir y rebotar es que podemos medir a qué altura se dio el rebote. Y esto permite identificar la estructura interna de la ionosfera”, explica.
Ahonda en que la ionosfera tiene cambios debido a la presencia o no de la luz del sol, y estos cambios importan porque afectan sistemas tecnológicos estratégicos.
Para el científico esloveno Primož Kajdič, es importante estudiar y conocer esta área porque somos una sociedad que cada vez más muda sus tecnologías al espacio y por consecuencia se está cada vez más sensible a estos fenómenos.
“Estamos estudiando los fenómenos producidos por el sol para entenderlos mejor. Es importante entender el sol y los fenómenos relacionados a él para entender lo que sucede en la tierra y cómo en un futuro limitar los posibles daños que pudieran causarse”, agrega.
De hecho, el doctor Juan Américo González Esparza dice que la motivación científica es entender mejor cómo es la ionosfera sobre México, cómo reacciona y qué nos dicen estos cambios.
Para González Esparza, el mejor conocimiento de estos cambios va a permitir conocer cómo los cambios en la ionosfera afectan estos sistemas tecnológicos estratégicos, pues además señala que la ionosfera es diferente para cada zona.
“Y cuando se produzcan, por ejemplo, explosiones solares que afectan la ionosfera, vamos a tener mejor conocimiento gracias a los datos que tenemos en este experimento para predecir cómo va a cambiar la ionosfera y cómo se van a afectar los sistemas tecnológicos”.
Añade que podrá prever y tener protocolos de reacción, en este caso por parte del Instituto Federal de Telecomunicaciones o los operadores de satélites, quienes pueden tomar medidas cuando esté ocurriendo y saber qué tipo de afectaciones ocurren.
El comportamiento eléctrico de la ionosfera
El científico Alejandro Lara menciona que también están interesados en otras cosas como el comportamiento eléctrico de la ionosfera, pues explica que la ionosfera es un conductor de electricidad, es decir que hay un conductor en la atmósfera a 70 kilómetros, una esfera conductora que cubre la tierra, más otra esfera conductora que es la tierra misma.
“Esto nos produce una guía de onda, una tubería por donde se propagan. Estas ondas, aunque se produzcan en China o muy lejanamente se pueden captar en México porque se transmiten a través de esta guía”.
Dice que un fenómeno en la tierra, como una erupción volcánica, produce ondas electromagnéticas que aunque se presente en un lugar lejano, se puede percibir desde el punto de observación.
Explica que conforme la luna tapa el disco solar, se van a ir bloqueando las regiones de los rayos x y eso es lo que quieren cuantificar con precisión: el grado de ocultamiento y de afectación de la ionosfera.
En Campeche, por ejemplo, durante el eclipse anular del año pasado, escucharon una estación en Puerto Rico, a 2 mil 400 kilómetros de Campeche.
“Para el eclipse vamos a estar en Torreón y queremos observar tres estaciones en Estados Unidos”, amplía sobre lo que realizarán en abril próximo.
Habrá equipos en Ciudad de México, Zacatecas y Torreón, es decir, medirán las variaciones de las regiones activas dependiendo del nivel de ocultamiento del sol.
El equipo del doctor llegará a Torreón donde montarán en el Planetarium una antena, ondas de radio, una bobina grande que se instalará varios días antes para evaluar los ruidos que dominan el ambiente.
“Podemos diferenciar con precisión cuál es el efecto de cada una de ellas, para conocer la respuesta de la ionosfera. Estamos interesados en la respuesta durante eventos geológicos como las explosiones volcánicas, algunos sistemas. Son eventos que además de ser geológicos, producen cambios eléctricos. Y la ionosfera es parte de un circuito eléctrico a nivel global de la tierra, un cambio en algún lugar del planeta de ese circuito eléctrico lo podemos ver en toda la ionosfera. Entonces queremos determinar cuál es el efecto del sol, sacarlo de la ecuación, determinar el efecto humano, y solo nos quedaría el efecto de algunas cuestiones geológicas”.
¿Qué es la corona solar?
También se va a estudiar la corona solar, que es la capa más externa de la atmósfera solar, misma que está rodeada de diversos enigmas, dice Primož Kajdič.
“Su temperatura es de 2 millones de grados, mientras que la temperatura de lo que llamamos superficie del sol es de 6 mil grados. Todavía es un enigma no resuelto por qué tiene esta temperatura”, dice el científico originario de Eslovenia.
Por ello lo que se quiere estudiar son fenómenos que se producen en la corona y que después alcanzan la tierra.
La corona únicamente se puede estudiar durante los eclipses totales porque el disco solar es un millón de veces más brillante que la corona.
“Con las condiciones normales no se ven. Necesitamos que la luna lo tape para realizar este tipo de mediciones”, explica Kajdič.
Juan Américo González Esparza dice que a partir de un eclipse se puede observar a simple vista, por unos minutos, la corona, que es la que conecta la actividad solar con el entorno espacial de la tierra.
Por ejemplo, en 2017 durante un eclipse solar en Estados Unidos unas ondas que se emitieron en un punto se recibieron en otro punto de la tierra y la manera en cómo se propagan depende de las propiedades de la ionosfera, apunta Primož Kajdič.
El objetivo es contribuir al entendimiento de la corona solar, al conocimiento de los procesos físicos que ocurren y la importancia de estos fenómenos sobre el clima espacial, que se entiende como todas las perturbaciones generadas por el viento solar.
Oportunidad de llegar a los jóvenes
Para el especialista Primož Kajdič, el eclipse del 8 de abril es una excelente oportunidad de llegar a la gente joven y que se interese en la ciencia, pues añade que la ciencia trata de fenómenos interesantes y relevantes.
“Hacer ciencia puede ser una manera de vida, una filosofía de la vida, y se trata de descubrir cosas, resolviendo enigmas. Y puede ser bastante emocionante... la ciencia es nuestra salvación que eventualmente nos sacará de problemas”, comenta.
Dice que se vive una época donde se bombardea de información que muchas veces no es positiva, por lo que el eclipse es un pretexto para dar a conocer esta otra cara de la vida, que hay fenómenos trascendentes que en algún momento de la vida tendrán un efecto importante sobre nosotros.
El doctor Juan Esteban Hernández, jefe del Servicio Magnético, considera que el eclipse no debería quedar únicamente en el tema de los lentes, verlo y ya; sino que la sociedad, a través de instituciones educativas, debería poner sobre la mesa los temas científicos.
Ejemplifica que un día podemos llegar a un cajero y quizá las redes eléctricas y telecomunicaciones están fallando debido a alguna tormenta geomagnética y por eso invita a estudiar mejor todos los aspectos alrededor de un fenómeno como el del próximo 8 de abril.
El doctor Alejandro Lara dice que normalmente hay un boom alrededor del eclipse, llega la noticia, y luego se cae. Y cree que a partir de este fenómeno astronómico deberían establecerse lazos no solo de comunicación, sino de colaboración entre institutos.
Desinformación alrededor del eclipse
El científico Primož Kajdič señala que hay mucha desinformación y hay gente que le teme a los eclipses. Otros que creen que puede provocar daño a las mujeres embarazadas o sus bebés, o que se tienen que poner listones rojos.
“No hay nada que temer”, asegura. “El eclipse por sí no es peligroso”.
Sin embargo, aclara que hay que tener cuidado en cómo se observa, pues se requiere de filtros específicos para no dañarse.
“Hay gente en redes sociales, gente no experta empieza a dar consejos de observación, pero en ocasiones son métodos que pueden dañarte los ojos como el uso de vidrios ahumados o rollos fotográficos, de películas, cuando se desconoce bien lo que se bloquea. Puedes bloquear la luz visible del sol, pero no la ultravioleta y eso daña los ojos”.
Dice que es mejor usar algo que fue probado en laboratorios y que se sabe qué es.
Para la observación del eclipse se necesita de filtros o visores adecuados que lo que hacen es que se filtre más del 99.99 por ciento de la luz que viene del sol, dejando pasar una pequeña cantidad que hace segura la observación.
Eduardo Hernández, director del Planetarium Torreón dice que la observación del sol de manera directa puede dañar los ojos e inclusive ocasionar ceguera.
El Planetarium, en conjunto con el Ayuntamiento de Torreón y sociedad civil, habilitarán más de 220 centros de observación segura donde habrá filtros avalados para la observación, así como el acompañamiento de personal capacitado.
“Se instalarán los tendederos astronómicos, líneas de lentes para que la gente pueda observar de manera segura. Estos centros incluyen 165 escuelas”, comenta Hernández.
Además, en el Bosque Urbano, sede del Planetarium, se colocarán 5 mil filtros en todo el sitio para que la gente no tenga que hacer filas, a pesar de que se espera la asistencia de 35 mil personas.