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ASTROFÍSICA | “Los telescopios DKIST y EST contribuirán a predecir las tormentas magnéticas solares”

EBFNoticias | Durante su última visita al Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el director del Observatorio Solar Nacional de Estados Unidos (NSO), Valentín Martínez Pillet, habló sobre el lanzamiento del satélite Parker Solar Probe, entre otros temas. Martínez Pillet realizó su doctorado en la Universidad de La Laguna y el IAC, donde es Coordinador de Proyectos, si bien este físico solar se encuentra actualmente en situación de Servicios Espaciales tras aceptar, en 2013, la oferta de dirigir el centro que construye el mayor telescopio solar del mundo, el Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST).

Pregunta: ¿Cómo recibiste la propuesta para dar el salto transoceánico?

Respuesta: Fue hace cinco años. El proceso duró seis meses. Al principio pasé a una lista en la que había cinco personas, después a otra de dos personas y, poco a poco, vi que tenía posibilidades. Sabía que era un buen candidato y, aunque no tenía claro que me lo fueran a dar, dije “me voy a presentar a ver lo que ocurre”. Tengo amigos en EEUU que me animaron y, cuando finalmente me lo ofrecieron, coincidió con que también tenía la oportunidad de ser gestor del Programa Nacional del Espacio en Madrid. Entonces estaba mucho más dedicado a satélites y temas espaciales. Y tuve que decidir entre ser gestor del Programa Nacional del Espacio por tres años o director del Observatorio Solar Nacional por cinco años, extensibles a otros cinco. Como el Observatorio Solar Nacional estaba construyendo el Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) en Maui, la oportunidad científica era inigualable, por lo que decidí irme a EEUU.

P: Porque tú eres físico solar, pero ¿en qué estás especializado?

R: Soy observacional e instrumental. Mi tesis fue observacional en Física Solar. Después, cuando estuve de postdoc en EEUU, en los años 1993-1994, entré en contacto con la instrumentación y, cuando volví en 1995, empecé a hacer instrumentación, para telescopios de La Palma y Tenerife, e investigación.

P: ¿Para qué telescopios?

R: Para la Torre Solar Sueca (SVST) y para la Torre Solar Alemana (VTT). Después, en el año 2000, surgió la oportunidad de hacer instrumentación para el Espacio. Comencé en el proyecto SUNRISE, un globo que lanzamos desde el Círculo Polar Ártico, con un telescopio de 1 m para observaciones solares; y en la misión Solar Orbiter, de la Agencia Espacial Europea. Justo al final de ese período fue cuando surgió la oportunidad de presentarme como director del Observatorio Solar Nacional y di el salto a EEUU. Pero soy un investigador del IAC. Mi título es Coordinador de proyectos del IAC. Ahora estoy en Servicios Especiales, que es como una excedencia.

P: ¿Cuáles son los principales problemas con los que te has encontrado al dirigir un centro de la categoría del National Solar Observatory?

R: El principal problema fue entender cómo funciona la Ciencia en EEUU. El proceso presupuestario de este país está más consolidado. Lo definieron después de la II Guerra Mundial y siguen manteniéndolo, pero yo tuve que aprenderlo de cero. Cómo se aprueban los presupuestos, cómo van a impactar a tu institución, quiénes son las personas claves a las que tienes que preguntar las cuestiones que tengas sobre tu financiación y cómo conseguir financiación a más largo plazo y nuevos proyectos. Fue lo que más me costó, pero, después de cinco años, creo que ya lo conozco. Pienso que es un sistema más rico, más abierto, más flexible. No digo que haya que hacerlo así en España. Digo que es distinto, que a mí me parece más consolidado y que da más oportunidades.

P: ¿Qué diferencias encuentras entre la investigación en EEUU y en Canarias?

R: El Instituto de Astrofísica de Canarias es un centro absolutamente puntero en Astrofísica en general y, desde luego, en Física Solar en particular. La Física Solar que se hace aquí es absolutamente competitiva con la que se hace en EEUU y, en muchos aspectos, es superior. Hasta el punto de que, parte de las razones por las que, seguramente, eligieron a alguien de Canarias como director del NSO fue porque ellos lo veían como una aportación neta positiva.

A nivel de la Física Solar, comparando la que se hace aquí en el IAC con la que se hace en EEUU, es muy parecida. Colaboramos muchísimo. No hay unas diferencias muy grandes. Los telescopios solares que hay en EEUU y los que hay en las Islas Canarias también son muy parecidos. Lo que pasa es que, cuando se tenga el telescopio solar DKIST, de 4 m, dará una ventaja a la Física Solar americana por mucho tiempo, hasta que se construya el European Solar Telescope (EST), de también 4 m, que se instalará en Canarias. Son dos telescopios similares, pero con algunas diferencias.

P: ¿Cómo se van a complementar el telescopio DKIST y el EST?

R: Que sean de 4 metros los hace muy parecidos en sus capacidades de observación y de sensibilidad para observar el espectro y la polarimetría solar. Creo que lo más importante es que están separados por 12 horas. Uno está en Hawái y otro estará en Canarias, por lo que podrán empezar a observar aquí en Canarias y luego continuar observando lo mismo en Hawái. Si tienes dos telescopios de 4 metros, los querrás situar con 12 horas de separación. Así es mucho mejor, serán más competitivos y complementarios.

P: ¿Qué no sabemos todavía de la corona solar?

R: De la corona solar no sabemos por qué existe. No debería de existir. El Sol es un objeto caliente pero, según te alejas de él, esperarías que cada vez fuera más frío. Sin embargo, la superficie solar está a 6.000 grados kelvin y la corona colar, a millones de grados kelvin. Se encuentra más hacia fuera, pero está más caliente. No se entiende por qué la corona solar tiene millones de grados kelvin y está más caliente. Está claro que tiene un origen magnético, incluyendo episodios de liberación de energía magnética por procesos que observamos en el Sol, pero no sabemos exactamente cuál es la física que da lugar a esos millones de grados kelvin. Un aspecto crítico de DKIST es que va a observar la corona. El EST no podrá observarla, pero ambos telescopios tendrán capacidades de observar una capa intermedia, la cromosfera, que es donde se produce todo el transporte de energía hacia la corona y es la capa que menos hemos observado con detalle del Sol. Es decir, que los dos telescopios pueden dar mucha información sobre cómo la energía se propaga desde las capas más bajas, atraviesa la cromosfera y llega a la corona.

P: ¿Qué esperamos conocer del Sol en los próximos 10 o 15 años, cuando empiecen a funcionar el DKIST y el EST?

R: Lo más importante es poder predecir las tormentas magnéticas solares. La corona solar tiene millones de grados y, a veces, ocurren explosiones que expulsan materia de ésta. Se llaman expulsiones de masa coronal (Coronal Mass Ejections) y también están relacionadas con las fulguraciones o flares. Cuando se produce una de estas erupciones, si se propaga y llega a la Tierra, choca con el campo magnético de la Tierra. Entonces es cuando se producen las auroras boreales y los problemas de comunicación de los satélites, incluyendo los GPS.

El sistema GPS se hace menos fiable cuando hay una tormenta magnética solar. Los sistemas de conducción de energía pueden sufrir sobrecargas y cortocircuitos que han dejado ciudades enteras sin luz durante un día. En la medida que nuestra sociedad tiene cada vez más tecnología que es sensible a estas tormentas solares, lo que nos exigen los Gobiernos y las Agencias financieras es desarrollar la capacidad de predecir cuándo se va a producir una tormenta solar. Ahí es donde tanto el DKIST como el EST deben contribuir intentando darnos las claves de los procesos físicos que hay detrás de esas tormentas para empezar a predecirlas.

Estamos todavía en una etapa muy primitiva, si lo comparamos con la climatología terrestre. Queremos llegar a predecir la meteorología espacial con una semana de antelación también, pero para eso lo primero que hay que hacer es entender la Física. Ahí es donde van a contribuir tanto el DKIST como el EST.

P: ¿Hasta qué punto nos podemos acercar al Sol mediante las observaciones?

R: En detalles, ahora mismo podemos resolver 100 km en el Sol. Es decir, la Isla de Tenerife, si estuviera en el Sol, la veríamos. Pero la isla de La Graciosa, no. Con DKIST y EST podremos empezar a ver detalles del tamaño de la isla de La Graciosa en el Sol.

Si preguntas si podemos acercarnos para enviar instrumentos al Sol, la verdad es que sí. De hecho, la NASA va a enviar próximamente el Parker Solar Probe y espero poder ir al lanzamiento. Este satélite llegará a nueve radios solares. Es una misión que “entra” en la corona solar.

P: ¿Y podrá resistir?

R: Es una buena pregunta. La respuesta es que sí. El Parker Solar Probe tiene un escudo protector que utiliza materiales similares a los que se usan en los reactores nucleares para proteger de la radiación solar. Pero Parker Solar Probe, precisamente porque llega tan cerca, no tiene telescopios. No va a ver directamente el Sol. Lo que tiene son sensores in situ, sensores locales. Mide como un termómetro, aunque no como los que conocemos. Tiene un sensor de partículas, un sensor de campos magnéticos, un sensor de campos eléctricos… que van midiendo dónde está el satélite y cómo es el plasma que está sobrevolando. Pero no ve el Sol, porque si tuvieses un telescopio y le diese la luz, sí que se quemaría. Por eso, la NASA está colaborando con nosotros, para que le demos el contexto, con DKIST, para decir cómo es la corona por donde está volando.

Estamos hablando con los equipos de NASA para ver cómo podemos hacer esto de forma más realista. Queremos realizar observaciones de la corona antes de que Parker Solar Probe tenga cada uno de sus 20 encuentros y entre en la misma. De esta manera sabrán con antelación qué tipo de estructuras solares van a sobrevolar.