Como ya hemos comentado en su momento, este año se celebra el primer centenario del Observatorio Astronómico de la Universidad de Valencia. Curiosamente, en el libro Astronomía made in Spain, salvo error, el descubrimiento astronómico más antiguo que se refiere, data también precisamente de hace un siglo. Nos lo cuenta, ‘también precisamente’ uno de los editores del libro, Benjamín Montesinos Comino, del Laboratorio de Astrofísica Estelar y Exoplanetas. Centro de Astrobiología, del CSIC-INTA, y primer firmante (es decir, protagonista del libro) del artículo “The Evershed effect in sunspots as a siphon flow along a magnetic flux tube”, publicado en 1997 en Nature.
“En 1909 el astrónomo inglés John Evershed (1864-1956), que entonces trabajaba en el observatorio solar de Kodaikanal, en India, descubrió que las líneas espectrales originadas en los filamentos de la penumbra de las manchas solares no se encontraban en sus posiciones de reposo, sino que mostraban un desplazamiento Doppler.”
La primera ve que leí algo del efecto Doppler fue en relación precisamente con la Astronomía. Sería allá por principios de los 70 (del siglo pasado, próximo pasado, claro, porque pasados son todos menos éste; del siglo XX, vamos), cuando al hilo de las ‘recientes’ teorías del Big Bang y la evolución del Universo, se explicaba que, además, éste seguía creciendo, porque las galaxias continuaban separándose, como se comprobaba en el desplazamiento al rojo del espectro, consecuencia del efecto Doppler. Como este argumento te lo creías o no, por lo general, la explicación del efecto Doppler se tenía que hacer de forma más ‘normal’, y entonces te contaban lo del silbato del tren que se oye de distinta manera según si el tren está parado, se aleja o se acerca, y tú, cómo eso sí lo habías experimentado, pues ya estabas convencido ‘científicamente’ del efecto Doppler; luego ya, más tarde, en las asignaturas de Física te enseñaban la fórmula y el efecto de la velocidad relativa del móvil respecto a la velocidad de la onda, fuera acústica o luminosa. De todas formas, siempre te quedabas con la duda de quién y cómo sabía cómo ‘sonaba’ el silbato de un tren parado, cuando ese tren está allá en el quinto rincón del Universo. Pero bueno, a lo que íbamos.
“Los desplazamientos de las líneas espectrales con respecto a sus posiciones nominales indican que el material que las origina se está moviendo hacia nosotros si el desplazamiento es hacia el azul, o alejándose de nosotros si el desplazamiento es hacia el rojo.” [Pues eso, lo que yo recordaba]
“Este fenómeno observado en los filamentos se denominó ‘efecto Evershed’ y fue interpretado como un flujo de materia en la penumbra de las manchas solares desde las partes más cercanas a la umbra de la mancha (la parte más oscura) hacia el exterior; este flujo se llama ‘flujo Evershed’.
A comienzos de la década de los 90 no existía una explicación satisfactoria a este fenómeno, y después de unos trabajos preparatorios, John H. Thomas [el otro firmante del artículo] y yo decidimos intentar proponer un modelo plausible que explicara las características observadas del fenómeno y predijera otras.”
La respuesta, desde luego, resultó imaginativa: “La solución al problema se encuentra dentro de lo que se conoce como ‘flujos de sifón’ en tubos magnéticos delgados. Básicamente el modelo consiste en suponer que los filamentos de la penumbra de una mancha solar actúan como tubos magnéticos que canalizan flujos de gas”. Es decir, el gas, como un fluido, como el agua, ‘fluye’ desde donde hay más presión a donde hay menos. Fácil, ¿no? Pues sí, pero menos: “Esta explicación, que cualitativamente parece lógica y sencilla, es extremadamente intrincada de tratar desde el punto de vista del modelado numérico, ya que exige simular qué tipos de fenómenos, tensiones, presiones, etc., sufre un tubo de flujo (el filamento penumbral) sumergido en una atmósfera magnetizada (el campo magnético de la mancha).”
Como comenta al final de la entrevista, “charlando un día [Montesinos y Thomas], comenzamos a realizar unos cálculos sencillos acerca del comportamiento de flujos de materia en tubos magnéticos delgados. Así comenzó una colaboración que dura hasta hoy. Los cálculos sencillos de 1988 se fueron complicando cada vez más y culminaron en 1997 con la publicación del artóculo en Nature. Como puede verse, la gestación duró casi 10 años.”
Y así, “nuestro trabajo fue el primero que logró explicar con éxito muchas de las características (velocidades, densidades, campos magnéticos, longitudes, formas y altura d elos tubos) del flujo Evershed.”
Un efecto observado en el Sol tardó 90 años en ser explicado, tras 10 años, a su vez, de investigaciones. Sin embargo, y como siempre, estamos hablando de ciencia, la consecución de respuestas genera nuevas preguntas, que deben resolverse, posiblemente con nuevas observaciones (“Uno de los retos fundamentales que presentan las observaciones solares es el poder conseguir la mejor resolución posible, es decir, intentar discriminar las propiedades de un fenómeno dado en elementos de superficie cada vez más pequeños.”) y, desde luego, con desarrollo conceptual (“Desde el punto de vista teórico se han producido avances en la interpretación de las variaciones temporales del efecto Evershed: nuestro modelo es estacionario, es decir, no incluye dependencia temporal en las ecuaciones que describen el fenómeno”).
Uno recuerda cuando por primera vez, estudiando Física, pasó de la estática a la dinámica, y cómo cambiaba todo,… complicándose, claro. Por eso, no extraña el verbo utilizado en la última frase al respecto: “[en Nature han aparecido] varias interpretaciones para intentar reproducir las escalas de tiempo observadas en el comportamiento de los flujos” (el destacado es mío).
La conclusión, en resumen, es que el trabajo no concluye: “A pesar de ser la estrella más cercana a nosotros –o precisamente por eso– hay muchos fenómenos, no sólo en las manchas solares sino globalmente en el todo el Sol, que necesitan un modelado teórico que es aún incompleto. (…) Hay dos problemas intrincados y difíciles, pero en los que poco a poco se van haciendo avances sobre los modelos ya establecidos; uno de ellos es el calentamiento coronal y otro el origen de los ciclos solares.” De hecho, el ciclo solar (que es de unos 11 años) es uno de los temas que actualmente desarrolla el investigador, ciclos que también “se han descubierto en las últimas cuatro décadas en unas 30 estrellas de tipo solar.”
Lo mejor de todo no se publicó en el artículo, sino ahora, en el libro: “Desde el comienzo de la colaboración con Jack se fraguó una amistad, con él y su familia, que para mí es tan importante como la interacción científica.”
[La foto es del TRACE Project y NASA, y las imágenes son las propias del artículo. Todas proceden del libro]
“En 1909 el astrónomo inglés John Evershed (1864-1956), que entonces trabajaba en el observatorio solar de Kodaikanal, en India, descubrió que las líneas espectrales originadas en los filamentos de la penumbra de las manchas solares no se encontraban en sus posiciones de reposo, sino que mostraban un desplazamiento Doppler.”La primera ve que leí algo del efecto Doppler fue en relación precisamente con la Astronomía. Sería allá por principios de los 70 (del siglo pasado, próximo pasado, claro, porque pasados son todos menos éste; del siglo XX, vamos), cuando al hilo de las ‘recientes’ teorías del Big Bang y la evolución del Universo, se explicaba que, además, éste seguía creciendo, porque las galaxias continuaban separándose, como se comprobaba en el desplazamiento al rojo del espectro, consecuencia del efecto Doppler. Como este argumento te lo creías o no, por lo general, la explicación del efecto Doppler se tenía que hacer de forma más ‘normal’, y entonces te contaban lo del silbato del tren que se oye de distinta manera según si el tren está parado, se aleja o se acerca, y tú, cómo eso sí lo habías experimentado, pues ya estabas convencido ‘científicamente’ del efecto Doppler; luego ya, más tarde, en las asignaturas de Física te enseñaban la fórmula y el efecto de la velocidad relativa del móvil respecto a la velocidad de la onda, fuera acústica o luminosa. De todas formas, siempre te quedabas con la duda de quién y cómo sabía cómo ‘sonaba’ el silbato de un tren parado, cuando ese tren está allá en el quinto rincón del Universo. Pero bueno, a lo que íbamos.
“Los desplazamientos de las líneas espectrales con respecto a sus posiciones nominales indican que el material que las origina se está moviendo hacia nosotros si el desplazamiento es hacia el azul, o alejándose de nosotros si el desplazamiento es hacia el rojo.” [Pues eso, lo que yo recordaba]
“Este fenómeno observado en los filamentos se denominó ‘efecto Evershed’ y fue interpretado como un flujo de materia en la penumbra de las manchas solares desde las partes más cercanas a la umbra de la mancha (la parte más oscura) hacia el exterior; este flujo se llama ‘flujo Evershed’.A comienzos de la década de los 90 no existía una explicación satisfactoria a este fenómeno, y después de unos trabajos preparatorios, John H. Thomas [el otro firmante del artículo] y yo decidimos intentar proponer un modelo plausible que explicara las características observadas del fenómeno y predijera otras.”
La respuesta, desde luego, resultó imaginativa: “La solución al problema se encuentra dentro de lo que se conoce como ‘flujos de sifón’ en tubos magnéticos delgados. Básicamente el modelo consiste en suponer que los filamentos de la penumbra de una mancha solar actúan como tubos magnéticos que canalizan flujos de gas”. Es decir, el gas, como un fluido, como el agua, ‘fluye’ desde donde hay más presión a donde hay menos. Fácil, ¿no? Pues sí, pero menos: “Esta explicación, que cualitativamente parece lógica y sencilla, es extremadamente intrincada de tratar desde el punto de vista del modelado numérico, ya que exige simular qué tipos de fenómenos, tensiones, presiones, etc., sufre un tubo de flujo (el filamento penumbral) sumergido en una atmósfera magnetizada (el campo magnético de la mancha).”
Como comenta al final de la entrevista, “charlando un día [Montesinos y Thomas], comenzamos a realizar unos cálculos sencillos acerca del comportamiento de flujos de materia en tubos magnéticos delgados. Así comenzó una colaboración que dura hasta hoy. Los cálculos sencillos de 1988 se fueron complicando cada vez más y culminaron en 1997 con la publicación del artóculo en Nature. Como puede verse, la gestación duró casi 10 años.”Y así, “nuestro trabajo fue el primero que logró explicar con éxito muchas de las características (velocidades, densidades, campos magnéticos, longitudes, formas y altura d elos tubos) del flujo Evershed.”
Un efecto observado en el Sol tardó 90 años en ser explicado, tras 10 años, a su vez, de investigaciones. Sin embargo, y como siempre, estamos hablando de ciencia, la consecución de respuestas genera nuevas preguntas, que deben resolverse, posiblemente con nuevas observaciones (“Uno de los retos fundamentales que presentan las observaciones solares es el poder conseguir la mejor resolución posible, es decir, intentar discriminar las propiedades de un fenómeno dado en elementos de superficie cada vez más pequeños.”) y, desde luego, con desarrollo conceptual (“Desde el punto de vista teórico se han producido avances en la interpretación de las variaciones temporales del efecto Evershed: nuestro modelo es estacionario, es decir, no incluye dependencia temporal en las ecuaciones que describen el fenómeno”).
Uno recuerda cuando por primera vez, estudiando Física, pasó de la estática a la dinámica, y cómo cambiaba todo,… complicándose, claro. Por eso, no extraña el verbo utilizado en la última frase al respecto: “[en Nature han aparecido] varias interpretaciones para intentar reproducir las escalas de tiempo observadas en el comportamiento de los flujos” (el destacado es mío).
La conclusión, en resumen, es que el trabajo no concluye: “A pesar de ser la estrella más cercana a nosotros –o precisamente por eso– hay muchos fenómenos, no sólo en las manchas solares sino globalmente en el todo el Sol, que necesitan un modelado teórico que es aún incompleto. (…) Hay dos problemas intrincados y difíciles, pero en los que poco a poco se van haciendo avances sobre los modelos ya establecidos; uno de ellos es el calentamiento coronal y otro el origen de los ciclos solares.” De hecho, el ciclo solar (que es de unos 11 años) es uno de los temas que actualmente desarrolla el investigador, ciclos que también “se han descubierto en las últimas cuatro décadas en unas 30 estrellas de tipo solar.”
Lo mejor de todo no se publicó en el artículo, sino ahora, en el libro: “Desde el comienzo de la colaboración con Jack se fraguó una amistad, con él y su familia, que para mí es tan importante como la interacción científica.”[La foto es del TRACE Project y NASA, y las imágenes son las propias del artículo. Todas proceden del libro]
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