L'activitat solar registra alts i baixos en cicles més o menys periòdics. Actualment ens trobem en un moment de baixa activitat que s'està allargant més del que s'havia previst. Blai Sanahuja, catedràtic del departament d'astronomia i meteorologia de la Universitat de Barcelona especialitzat en meteorologia espacial, ens ha explicat com funcionen els cicles solars i quins efectes poden tenir sobre la Terra.
El sol està registrant una etapa de poca activitat. Per què passa això?
El sol té cicles d'activitat solar, i per entendre'ls cal saber una mica més sobre ell. El sol és una bola de gas incandescent amb uns camps magnètics molt intensos que evolucionen en cicles, amb moments de poca activitat, o d'activitat màxima. Les observacions ens diuen que aquest cicle solar -entre el mínim i el màxim- és d'onze anys i escaig com a mitjana, però que també hi ha cicles més curts, de nou o deu anys, o més llargs, de catorze anys. I ara estem en un moment de poca activitat, que potser s'està allargant una mica més que en altres cicles.
Com es detecta l'activitat solar?
L'activitat solar no s'observa a simple vista, cal comptar amb detectors d'infrarrojos, rajos X... bé des de la terra, o bé des de l'espai. Històricament, però, s'han pogut observar més fàcilment les taques solars. A la superfície del sol la temperatura és d'uns 5.800 graus, però com que el camp magnètic emergeix de l'interior del sol hi ha regions amb una temperatura més baixa, d'uns 4.800 graus, que per tant són menys brillants que la resta. Això és el que es coneix com a taques solars. I sabem que quan més activitat solar hi ha, hi ha més taques i són més grosses. El primer que les va observar va ser Galileu. No es poden veure a ull nu -de fet, no es pot mirar mai al sol a ull nu perquè és molt nociu per la retina-, però sí amb els filtres adequats, o amb plaques de projecció. Les taques són la mostra d'activitat solar que històricament s'ha anat seguint, tot i que ara tenim molts altres indicadors gràcies a la nova instrumentació.
Què vol dir que en aquest cicle solar s'està allargant l'etapa de poca activitat?
Tenim dades del cicle solar des del 1800, quan es va començar a registrar la presència de taques. I amb aquesta informació s 'ha vist que no tots els cicles duren exactament el mateix. En aquests moments estem travessant un mínim de l'activitat solar més llarg del que s'esperava. I evidentment, els models científics intenten predir quan tornarà a augmentar el cicle, però no ho sabem del cert. Però no hi ha motiu d'alarma, perquè això no té més conseqüències. De fet, aquestes variacions d'activitat solar no ens afecten a curt termini, o si més no, no ho han fet fins els darrers temps. Fins fa cent anys no es notaven els efectes directes, però ara sí que influeixen en la tecnologia.
Què és el mínim de Mauder i quins efectes va tenir?
A mitjans del segle XIX, precisament a l'època del rei Sol, Mauder va detectar un període de 70 anys en el que pràcticament va cessar l'activitat solar, i això és el que es coneix com a mínim de Mauder. Durant tot aquell temps, van desaparèixer les taques solars, i també les aurores boreals, que són una de les conseqüències de l'activitat solar. I justament en aquella època, a Europa va baixar la temperatura mitjana en mig grau, i es van estendre les glaceres dels Alps i dels Pirineus. Una cosa semblant és el que va acabar amb la vida a Groenlàndia al segle XII, quan després d'un augment de temperatures que va fer que els víkings poguessin arribar, va tornar a haver-hi una baixada i no van poder sobreviure allà.
(F)
A més de la temperatura, quins altres efectes pot tenir la variació de la intensitat de l'activitat solar sobre la Terra?Quan el sol té màxima activitat, part de l'energia de la superfície serveix per escalfar el gas de les capes de l'atmosfera solar i també per imprimir-li certa velocitat. Així, hi ha fulguracions -grans flamerades- i tormentes a la superfície del sol, que expulsen partícules i bocins de massa de gas cap a l'exterior, fins a la Terra i més enllà. Fins a començaments del segle XX aquesta activitat solar tenia poca influència directa, però ara és molt important. Els avenços tecnològics han comportat que hi influeixi sobre les nostres vides. Per exemple, les tempestes solars afecten algunes comunicacions -com ara el senyal de televisió- sobretot a altes latituds. Les aurores boreals també són un fenomen associat a l'activitat solar.
En una tempesta solar, l'astre expulsa matèria coronària -massa de gas- que es propaga en l'espai interplanetari i que pot arribar a la Terra, a una velocitat d'entre 200 i 700 quilòmetres per segon. És a dir, pot arribar a la Terra en un dia i mig o dos. Al mateix temps, també s'expulsen altres partícules aïllades que han estat accelerades molt ràpidament i que arriben en 8 o 10 minuts. Són protons i electrons, és a dir, radiació d'alta energia, i tenen els mateixos efectes que una font d'energia nuclear, i ens poden produir les mateixes malalties. De fet, per exemple, als vols transpolars entre Europa i Estats Units, si en passar per la vora dels pols hi arriba un flux de partícules solars, augmenta el risc de càncer. Per això les tripulacions han de seguir una normativa específica, tot i que en realitat en condicions normals es tracta d'un risc similar a fer-se un parell de radiografies per any.
El que ens protegeix contra això són els primers 150 quilòmetres de l'atmosfera, on es concentra la major part del gas. Aquesta petita capa tan feble és l'únic que realment ens separa del buit interplanetari, i potser ens l'estem carregant; és una bogeria.
Com hi influeix el camp magnètic de la Terra per protegir-nos de les partícules que arriben del sol?
A més de l'atmosfera, també ens protegeix una altra capa, però invisible: el camp magnètic de la Terra, que protegeix bona part del planeta, i que deriva les partícules que arriben del sol cap a les zones polars, per on es precipiten sobre la Terra. En trobar-se amb nitrogen i oxigen donen lloc a les aurores boreals.
A més, quan arriba una massa de gas del sol, trastoca aquest camp magnètic, i tot aquest material es precipita també sobre les regions polars. Aquests protons i electrons comencen a girar sobre els pols, i generen nous camps magnètics que produeixen alteracions elèctriques a la terra, i que es propaguen per les regions conductores, com ara les roques basàltiques. Si coincideixen, per exemple, amb una escomesa d'alta tensió, interactuen i poden arribar a rebentar-la. Així, una gran tempesta solar al març de 1989 va deixar fora de combat, en trenta segons, els transformadors d'una central nuclear als Estats Units.
Afecta també les comunicacions transoceàniques, els sistemes GPS, el Galileo, els sistemes militars i als satèl·lits de comunicacions. Sabem que s'han perdut satèl·lits, ja que durant les tempestes solars els sistemes de seguiment des de la terra perden la posició de molts d'ells. De fet, la majoria de satèl·lits tenen sistemes de doble o triple redundància, perquè si una d'aquestes partícules travessa un xip, el deixa inservible. I afecten, en general, el funcionament de tota la maquinària que hi ha a l'espai. També influencia els viatges tripulats a l'espai. Es parla molt d'un viatge tripulat a Mart, però la probabilitat de què durant els dos anys que hauria de durar hi hagi una gran tempesta solar és del cent per cent. Per tant caldria protegir els astronautes, perquè amb el que es té ara, quedarien rostits. Ara per ara això no té solució.
A més de les variacions en cicles d'onze anys com a mitjana, quines altres variacions es registren a l'activitat solar?
A més d'aquestes oscil·lacions de curt termini que hem xifrat en onze anys, el sol en té d'altres de terminis més llargs que no sabem ben bé com són ni tenen una periodicitat marcada -o, si més no, encara no tenim dades suficients per saber-ho. Geològicament està demostrat que hi ha hagut moments en que les variacions de la constant solar -això és, de l'energia que ens envia el sol- ha fet variar la temperatura de la Terra. Cal aclarir que això, de tota manera, és un fet opinable, perquè també hi intervé la pròpia meteorologia del planeta. Aquí entrem en un terreny fortament especulatiu, perquè ens falten dades. Però en qualsevol cas, el cert és que és un factor més que hi intervé.
(F)
Com evoluciona actualment aquesta constant solar?Fins als anys 50 semblava bastant ben establert que la constant solar anava augmentant molt lleugerament. I des dels anys 60 s'han barrejat els efectes d'origen humà que han influït en els efectes de la radiació solar a la terra. Des del meu parer, hem arribat a un moment en la intervenció humana produeix prou energia com per alterar les condicions mediambientals. Som massa persones. Potser amb un milió d'habitants la població humana no era prou important com per alterar les condicions climàtiques, però ara sí, sobretot amb els efectes de la tecnologia. Per tant, ja no podem confiar en els indicadors d'energia solar que prenem a terra, hem de recórrer a les medicions des de l'espai.
Aquestes dades indiquen que la constant solar continua augmentant. I tot i que en realitat és molt poca cosa, pot ser suficient per desequilibrar les coses. Però ara com ara no podria dir si és determinant sobre el clima, perquè ja no està a soles. Des del punt de vista de la sosteniblitat, és molt més important que ens preocupem del que està passant arran les accions humanes que no pas del sol.
