Del cine a la realidad: así nos pueden afectar las explosiones solares y estelares

Todas las estrellas, incluido nuestro Sol, presentan una actividad que influye en su entorno inmediato. E incluso aquellas que acaban sus días explotando como supernovas son un peligro para sistemas solares cercanos

 

Que algo le suceda al Sol y haya que preparar una expedición para salvarnos de la catástrofe es algo que suele ser tema para Hollywood. Eso sucede en Sunshine, una película de 2007 dirigida por Danny Boyle, el que fuera director de aquella pequeña joya de las películas de zombies que fue 28 días después. La película narra lo que sucede con la tripulación de una nave que debe impedir la muerte del Sol lanzando una bomba nuclear con la masa de la isla de Manhattan y de este modo “reiniciar” las reacciones nucleares que lo mantienen brillando. Años antes, en 1990, la Japan/America Picture Company producía Solar Crisis, una película en la que aparecía el incombustible Charlton Heston. En este caso los científicos conseguían predecir una fulguración solar tan intensa que amenazaba la vida en la Tierra y para evitarlo la nave Helios debía lanzar una bomba nuclear equipada con una inteligencia artificial de nombre Freddy para que controlase la explosión. Y como ésta podía no ser de fiar -y si no que pregunten a Bowman por HAL 9000 en la película 2001- también lo acompaña un piloto japonés que, a modo de kamikaze espacial, está allí como plan B para que la bomba estalle justo en el momento en que va a producirse la explosión.

Y en 2006 la película de televisión Solar Attack nos avisó de que una enorme eyección de masa solar proveniente de la corona, la parte más externa de la atmósfera de nuestra estrella y que podemos ver a simple vista durante los eclipses totales de Sol, amenazaba con incendiar -literalmente- la atmósfera de nuestro planeta debido al metano que existe en ella. La solución, una vez más, era detonar bombas nucleares, pero esta vez no en el Sol sino en los polos de la Tierra. De este modo se liberaría vapor de agua a la atmósfera en grandes cantidades y apagaría el incendio en cuanto se produjera. Vamos, la solución de la clásica El coloso en llamas pero a lo bestia.

De estas películas podemos aprender dos cosas: que los guionistas lo resuelven todo a fuerza de bombazos nucleares y que debemos estar cósmicamente acongojados por si a nuestro Sol le da por ponerse a hacer cosas raras, como explosiones o fulguraciones.

Del cine a la realidad

Un avance de lo que puede pasar sucedió en marzo de 1989, cuando una enorme mancha solar provocó la aparición de erupciones en la superficie. Estas explosiones, causadas por el campo magnético que creó la mancha, lanzaron una lluvia de partículas subatómicas al espacio, esencialmente protones. Al alcanzar la Tierra, y como son partículas cargadas, se mueven siguiendo trayectorias espirales guiadas por el campo magnético de nuestro planeta, lo que en ocasiones provoca la aparición de corrientes eléctricas inducidas en las líneas de alta tensión. De este modo, a las 2:45 de la madrugada del 13 de marzo una erupción particularmente intensa activó los diferenciales de la estación eléctrica James Bay y provocó el colapso eléctrico de toda la provincia de Quebec, Montreal incluido, dejando sin suministro eléctrico a 7 millones de personas. La red se recuperó sobre la medianoche de ese día. Eso sí, los habitantes de la oscurecida ciudad canadiense pudieron disfrutar de unas preciosas auroras boreales.

Éste no es el único efecto de las erupciones solares, que modifican a las propiedades de la ionosfera durante días. Todas las comunicaciones por radio fallan, así como los satélites artificiales, y las fábricas de microchips también se ven afectadas. El coste económico es importante: una única explosión solar como la que apagó Quebec provocó pérdidas de decenas de millones de dólares y un gasto indirecto de 2.000 millones. Las erupciones solares también han sido responsables de las interferencias en el radar durante la II Guerra Mundial y la pérdida de contacto con la base antártica de McMurdo en noviembre de 1960, que la dejó incomunicada y sin posibilidad de ayuda pues no había manera de conocer las condiciones meteorológicas locales.

¡Peligro, supernova cercana!

Sin embargo, si hay que tener miedo a algo, es a otro tipo de explosiones cósmicas, las supernovas. Resulta difícil de imaginar, pero son así: una estrella que acaba brillando como 100.000 millones de estrellas.

¿Qué es lo que lleva a morir de esta forma tan catastrófica? Para entenderlo debemos tener en cuenta que la vida de una estrella es una lucha continua contra su propia gravedad que tiende a concentrar toda la masa en el centro. La única forma de impedirlo es usar la energía liberada por el horno nuclear central, que convierte el hidrógeno en helio. ¿Pero qué sucede cuando agota el hidrógeno? En el caso del Sol morirá lentamente y sin demasiada alharaca, pero las estrellas con mucha más masa la situación es totalmente diferente: acabado el hidrógeno, el núcleo se contrae lo suficiente para aumentar la temperatura y comenzar la combustión del helio, que forma carbono.

Cuando el tanque de combustible de helio se acerca a la reserva, el núcleo vuelve a contraerse para aumentar su temperatura hasta que llega a producirse la fusión del carbono y helio en oxígeno, además de otros elementos como el sodio, magnesio... Terminado el carbono del núcleo, vuelta a empezar: el núcleo se contrae y le toca el turno al oxígeno, que produce silicio y azufre. De este modo la estrella va adquiriendo la característica estructura de capas de cebolla: un núcleo denso formado de átomos pesados recubierto por capas sucesivas de oxígeno, carbono, helio e hidrógeno.

En el momento en que comienza la fusión del silicio para producir hierro la suerte de la estrella está echada. Este viaje dura solo un día y termina con una espectacular explosión que nuestra galaxia presencia cada 50 años: la supernova. El núcleo de la estrella colapsa de forma brutal: para hacernos una idea imaginemos la Tierra comprimiéndose al tamaño de Madrid o Barcelona en menos de un segundo. Este desplome hace que las capas exteriores salgan disparadas hacia afuera a miles de kilómetros por segundo y provocando un brillo tal que la estrella emite, en unas pocas semanas, tanta energía como el Sol en sus últimos 4 500 millones de años de existencia.

El peligro que comporta es la radiación X y gamma que conlleva semejante explosión y que si sucede demasiado cerca, a menos de un centenar de años-luz, algo que sucede, en promedio, cada 240 millones de años. Si eso sucediera hoy en día, los rayos gamma provocarían la ruptura de las moléculas de nitrógeno y oxígeno de la parte más alta de la atmósfera, convirtiéndolos en óxidos de nitrógeno, que destruirían la capa de ozono. Y no hace falta decir lo que pasaría en la superficie de la tierra si nos quedásemos sin capa de ozono...

¿Tenemos candidatos cerca? Sin duda. La que más papeletas tiene es Betelgeuse, sitada a la peligrosa distancia de 197 años-luz. Pero podemos estar tranquilos: los astrónomos estiman que estallará dentro de unos cuantos centenares de millones de años. Esperemos que no se equivoquen.

 

Referencias:

Cohen, R. (2010) Chasing the Sun, Random House

Gehrels, N.; et al. (2003). "Ozone Depletion from Nearby Supernovae". The Astrophysical Journal. 585 (2): 1169–1176.  doi:10.1086/346127.

 

 

Miguel Ángel Sabadell

Miguel Ángel Sabadell

Me licencié en astrofísica pero ahora me dedico a contar cuentos. Eso sí, he sustituido los dragones y caballeros por microorganismos, estrellas y científicos de bata blanca.

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