Hannes Alfvén, el olvidado científico sueco que descubrió uno de los grandes misterios sin resolver de la ciencia espacial

El descubrimiento de Alfvén dio inicio a una nueva rama de la ciencia: la magnetohidrodinámica

26/08/2017

Gracias al eclipse total esta semana pudo verse claramente la corona del Sol.REUTERS

Las millones de personas que presenciaron el eclipse solar total el pasado lunes en Estados Unidos pudieron verla: la corona del Sol, esa atmósfera externa que solo puede observarse desde la Tierra durante estos inusuales eventos astronómicos.

Ese halo que se vio alrededor del Sol cuando estaba bloqueado por la Luna tiene un grosor de más de un millón de kilómetros.

Sería lógico pensar que la corona es más fría que la ardiente superficie del Sol pero es la revés: cuánto más lejos se extiende, más calurosa es.

Aún no se sabe con certeza a qué se debe este fenómeno, que en principio va en contra de la lógica y que los científicos llaman el “problema del calentamiento coronal”.

Pero lo que se sabe es que es un hecho: la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos (NASA) estima que la temperatura en la superficie del Sol ronda los 6.000 ºC mientras que en la corona supera el millón de grados.

No obstante, cuando Hannes Alfvén postuló, en 1941, su teoría de que la corona era más caliente que la superficie, la comunidad científica lo desestimó.

Hannes Alfvén en 1942

Alfvén fue el primero en darse cuenta de que la corona del Sol es más caliente que su superficie, pero la comunidad científica lo ignoró por años. WIKIMEDIA COMMONS

Alfvén era un sueco que se había formado como ingeniero eléctrico y en su trabajo publicado en una poco conocida revista científica de su país planteó que el campo magnético del Sol interactuaba con partículas cargadas haciendo que la corona “se caliente a temperaturas extremadamente altas”.

La teoría iba en contra de lo que se creía en su momento sobre los límites termodinámicos: que el calor no puede ser transportado de un cuerpo más frío a un cuerpo más caliente.

Plasma

Pero el verdadero aporte de Alfvén a la ciencia fue su investigación sobre la materia de la que está compuesta la corona solar: el plasma.

El sueco dedicó gran parte de su vida a estudiar el plasma –muchas veces llamado “el cuarto estado de la materia” después de los sólidos, líquidos y gases- que conforma más del 99% del universo observable.

El plasma es una materia altamente conductora y en 1942 Alfvén descubrió unas ondas especiales asociadas al plasma, que pasaron a conocerse como ondas de Alfvén.

Se trata de perturbaciones -también llamadas ondas magnetohidrodinámicas- queemanan del Sol y se manifiestan como oscilaciones en la corona.

Imagen de una erupción solar

En esta imagen de una erupción solar se ve bien el plasma de la corona. GETTY IMAGES

Estas ondas transportan energía electrodinámica a través de campos magnéticos y Alfvén creía -y muchos coinciden- que podrían ser las responsables de que la corona del Sol sea mucho más caliente que la superficie.

Algunos creen que también podrían explicar las altas velocidades del viento solar.

Nuevo campo

El descubrimiento de Alfvén dio inicio a una nueva rama de la ciencia: la magnetohidrodinámica (MHD), que estudia la dinámica de fluidos conductores de electricidad en presencia de campos eléctricos y magnéticos.

Sin embargo, por años Alfvén siguió siendo ignorado y las grandes publicaciones científicas, en particular las estadounidenses, rechazaron sus trabajos.

Imagen de Alfvén con un colega en 1973.

Alfvén (der.) descubrió que el plasma tiene una naturaleza celular y ondas, pero muchos de sus pares desmerecieron sus teorías y fue reconocido décadas más tarde. WIKIMEDIA COMMONS

El científico lo atribuyó al sistema de publicación, que aún hoy requiere la evaluación de pares.

(Alfvén) fue considerado un hereje por muchos físicos“, explicó el experto en plasma Anthony Peratt a la revista Edge Science.

Peratt destacó las muchas áreas en las que hoy en día se aplican los descubrimientos del sueco: aceleradores de partículas, fusión termonuclear controlada, vuelos hipersónicos, propulsión de cohetes y el sistema de frenos de vehículos espaciales.

De hecho, los aportes de Alfvén a la ciencia sí fueron eventualmente reconocidos décadas más tarde: en 1970 obtuvo el Premio Nobel de Física.

Para entonces vivía en EE.UU., donde trabajó en el departamento de ingeniería eléctrica de la Universidad de California y de California del Sur.

Había dedicado gran parte de su vida a enseñar física en diversas instituciones suecas.

Imagen de los restos de una supernova

Esta imagen de los restos de una supernova se ve como una gigante bola de plasma que explota. NASA

Pero quizás el mayor premio para este iconoclasta haya sido el que le llegó años después de su muerte, ocurrida en 1995.

En 2007, un grupo de científicos del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica (NCAR), en EE.UU., reportó haber observado por primera vez las ondas de Alfvén viajando hacia la corona del Sol.

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