Con el título de "Un ciclo solar después: especulaciones sobre la nueva orientación de la sismología solar y estelar en el nuevo milenio", el Dr. Jeffrey Kuhn, de la Universidad de Hawai (EEUU) y especialista en el estudio del ciclo solar, pronunció la conferencia inaugural del congreso que sobre "Sismología solar y estelar en los albores del nuevo milenio" se celebra en el salón e actos de CajaCanarias, en Santa Cruz de Tenerife, del 2 al 6 de octubre, organizado por el Instituto de Astrofísica de Canarias. Como físico teórico con una enorme experiencia observacional y en instrumentación (ha diseñado un telescopio específico para la observación solar capaz de responder a sus necesidades investigadoras y que será instalado en Hawai), en su intervención, Kuhn hizo una revisión crítica de la situación actual y de las perspectivas futuras de la Sismología Solar y Estelar como campos de la Astrofísica en plena expansión. A continuación se resumen los puntos principales abordados por Kuhn en su conferencia inaugural.
UN CICLO SOLAR DE TRABAJO
"Hace doce años se celebró en Tenerife una reunión muy importante sobre Física Solar. Un ciclo solar dura precisamente unos once o doce años, y quizá haya sido casualidad el hecho de que este congreso se celebre justamente un ciclo solar después, pero en 1988, cuando vinimos a Tenerife prácticamente la mitad de los participantes del congreso actual, estábamos empezando a darnos cuenta de que el Sol cambia, no sólo en forma de ciclos solares, sino que sufre cambios en su estructura interna más profunda. Se producen cambios desde las zonas más profundas hasta la superficie solar, como es el caso de las manchas solares. En aquella época, en 1988, comenzábamos a notar esos cambios en el Sol.
Ahora, un ciclo solar después, se confirman nuestras sospechas de entonces: el ciclo solar no es algo simple, no se limita a la aparición de manchas solares, sino que afecta al brillo total y a la luminosidad total del Sol. Como se puso de manifiesto ya la semana pasada en la Euroconferencia sobre el ciclo solar y el cambio climático, sabemos que la luminosidad del Sol varía, que esa variación se produce dentro del ciclo solar y pensamos que esos cambios pueden ser lo suficientemente significativos como para afectar al clima terrestre. Pero no conocemos el ciclo solar con la precisión necesaria para predecir los cambios en su actividad. Precisamente es en este punto donde radica la importancia de la Heliosismología. A lo largo de doce años, el tiempo que ha pasado desde la última reunión que celebramos en Tenerife en 1988, hemos conseguido identificar las claves fundamentales de cómo el interior del Sol cambia con el ciclo solar, algo muy importante por cuanto nos puede decir si se producirán cambios climáticos a escalas temporales más o menos largas y por qué.
ONDAS EN EL SOL
La Física Solar es una de las pocas áreas de investigación en Astrofísica que puede tener un impacto directo sobre la vida en la Tierra. La Heliosismología es la única vía que tenemos para ‘ver’ el interior del Sol, más allá de su superficie, simplemente porque las ondas acústicas penetran hacia el interior solar.
La nueva revolución en Física Solar está en la posibilidad de utilizar algo más que las ondas acústicas para conocer el interior del Sol. Precisamente ésta es una de las cosas que plantearemos en este congreso: la posibilidad de observar ondas similares a las olas que se producen en el océano y que denominamos ‘modos g’. Estas ondas suponen una forma diferente de ‘ver’ el interior solar. Si pudiésemos observar una sola de esas ondas tendríamos información mucho más precisa sobre la temperatura del núcleo solar que la obtenida en cincuenta años de Física Solar, pues la temperatura central del Sol determina la intensidad de su brillo y con ello los cambios en el clima.
En Heliosismología hemos llegado a un punto en que muchas de las preguntas abiertas no pueden esperar la llegada de nuevos datos como los obtenidos hasta ahora, necesitamos nuevas teorías, nuevos modelos, nuevos cálculos ... La Heliosismología es una rama madura de la Física donde los datos mejorarán, pero los auténticos avances vendrán de la mano de las nuevas teorías y los nuevos instrumentos."
NUEVA INSTRUMENTACIÓN
"Al igual que en todos los campos de la Astrofísica, en Heliosismología el progreso depende de que haya nuevas herramientas de trabajo (teóricas u observacionales) y nueva instrumentación. Uno de los nuevos instrumentos para la Heliosismología que suscita un enorme interés es la posibilidad de salir al espacio y medir cambios muy pequeños en la forma y el tamaño del Sol, algo que no era posible hace unos pocos años y que ahora podemos conseguir con los satélites que están ya en órbita. Por ejemplo, una de esas observaciones de satélites ha revelado que la superficie del Sol, en ciertos aspectos, es comparable a la superficie de los océanos. Desde el espacio se observan pequeñas ondas de sólo unos pocos centímetros de amplitud que se desplazan muy lentamente a través del océano. Tanto, que a una de esas ondas le llevaría varios años trasladarse desde Tenerife hasta la costa americana. Se denominan ‘modos r’ y se observan también en la superficie del Sol, donde su tamaño es muy reducido, quizá de unos 100 metros, y su observación requiere nueva tecnología. Son importantes porque suponen una nueva forma de sondear el interior del Sol. Igual que las ondas sísmicas nos dan información del interior de la Tierra, han sido las ondas acústicas las que nos han permitido hasta ahora conocer algo del interior del Sol. Ahora, las nuevas herramientas que nos permitan avanzar en el conocimiento del Sol será el estudio de nuevos tipos de ondas que se producen en el interior solar: ondas gravitatorias (modos g) y estas ondas (modos r), similares a las observadas en los océanos.
La otra instrumentación disponible es la terrestre. En Canarias, por ejemplo, están desarrollando nuevos instrumentos, como el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), que todos conocemos, un telescopio de nueva generación que será esencial para el avance de la Astrofísica. En Hawai, una isla donde también la Astronomía tiene un papel relevante, estamos trabajando en el desarrollo de herramientas nuevas para la Astrofísica y en el diseño de grandes telescopios mayores que el GTC. En colaboración con Francia y Canadá, estamos diseñando telescopios de grandes espejos pero con la ventaja de que nos permiten observar con detalle objetos brillantes. La nueva tecnología trata de lograr la observación de objetos débiles cercanos a objetos brillantes. Hay una nueva rama de la Astronomía que se dedica a la detección de planetas extrasolares que podría verse muy beneficiada de estos avances. Se trata de construir espejos y telescopios con un nuevo tipo de configuración, especialmente espejos que no tengan nada delante, como sucede con la mayoría de los grandes telescopios. La estructura del propio telescopio supone un desafío a la capacidad de detectar objetos débiles cercanos a objetos brillantes, porque la difracción (el brillo de la propia estrella) impide la observación de una planeta cercano.
Algunas de las ideas de diseño instrumental que barajamos en Hawai es la construcción de telescopios que eviten este efecto, que no tengan nada delante del espejo primario. Estamos construyendo un telescopio en una de las montañas de Hawai de un sólo espejo, con todos los instrumentos post-foco aparte; el objetivo de este pequeño telescopio de sólo medio metro de diámetro es estudiar los aspectos técnicos de la construcción de telescopios llamados ‘fuera de eje’ o ‘descentrados’, para la observación del Sol y de la corona solar. Creemos que este telescopio será un prototipo para otros de mayor tamaño y que esperamos construir en los próximos diez años. La nueva generación de telescopios llevará una nueva óptica: óptica ‘fuera de eje’ o ‘descentralizada’, que permita la observación de objetos débiles cercanos a otros más brillantes."
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