Astrofísica

Un colombiano nos acerca a uno de los misterios del Sol

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Patrick Antolin Tobos estudió física y matemáticas en la U. de Los Andes. En Japón se formó como físico solar. Acaba de publicar un trabajo que abre la puerta para resolver, después de casi 80 años, el enigma de por qué la corona solar es varias miles de veces más caliente que la superficie de propio sol.

Piense en lo que los físicos llaman el misterio del calentamiento de la corona solar, y al que el colombo-francés Patrick Antolin Tobos le ha dedicado ya media vida a descifrar de la siguiente manera: una sopa hirviendo frente a usted, pero de forma extraña el vapor que sale de ella hacia su cara es mucho más caliente que una de las cucharadas que se lleva a la boca. (Lea: El colombiano detrás del hallazgo que esclarece uno de los grandes misterios del sol).

El acertijo ha intrigado a los científicos desde la mitad del siglo pasado, cuando se pudo estimar que mientras el Sol en su superficie visible alcanza una temperatura de 5.538 °C (10.000 °F), a su alrededor la atmósfera puede alcanzar una temperatura 200 a 500 veces mayor llegando hasta más de un millón de grados Celsius. La Tierra forma parte de esa caliente corona solar. Afortunadamente vivimos en una lejana parte en la que la temperatura ya ha descendido y podemos tomar sopa caliente sin evaporarnos con todo y sopa en un segundo.

En un artículo, publicado este lunes en la revista Nature Astronomy, Patrick Antolin Tobos, quien nació en Senegal por cosas de la vida, pero se declara colombiano, que estudió física y matemáticas en la Universidad de los Andes, propone una “herramienta” para por fin resolver el misterio. Patrick, que hoy vive en Inglaterra, cuenta en esta entrevista qué fue lo que descubrió y de paso repasa su vida de nómada y amante de la astrofísica.

¿Al fin cuál es su nacionalidad?

Mi vida es un poco complicada, porque desde pequeño he estado viajando. Mi mamá era funcionaria de Naciones Unidas y nos tocaba cambiar de país cada cuatro o cinco años. Nací en África, en Senegal. Luego viví en Gambia, en El Salvador, Ecuador e Italia, donde me gradué del colegio. Por elección mía decidí hacer la universidad en Colombia. Siempre lo visité porque ahí está la mayor parte de mi familia, en Boyacá. Si tuviera que escoger un país, es Colombia. Mi papá es francés, por eso el acento que tengo.

¿Recuerda cómo nació su interés por la astrofísica?

Siempre me gustaron las matemáticas y la física. Desde pequeño tenía una intuición para las matemáticas. Pero no quiero decir con esto que me iba bien, pero las disfrutaba. Hice la carrera de física y matemáticas en la U. de los Andes.

¿Recuerda algo en particular que marcó esa vocación?

Recuerdo un cómic de ciencia: Le Mur du silence. Solo la he visto en francés, de un astrofísico que se llama Jean-Pierre Petit. Son las aventuras de un muchacho que se llama Anselme Lanturlu. Uno de los libros trataba de la magnetohidrodinámica, una palabra muy rara. No sabía nada de campos magnéticos, pero me llamó la atención porque me interesaba el agua, y justamente este libro comparaba los campos magnéticos con el agua. En la última página de ese libro Anselme tiene un sueño. En ese sueño concibe un aparato que funciona con base en la magnetohidrodinámica, y es como un platillo volador. Siempre me quedó sonando ese concepto que asociaba con magia. También me fascinaba ver las estrellas.

¿Qué es eso de la magnetohidrodinámica?

La mayoría del cosmos está hecho de plasma, que es un gas ionizado, un gas que se comporta como fluido, pero también siente la presencia de un campo magnético. Las ecuaciones que gobiernan el comportamiento del plasma son las de la magnetohidrodinámica. En los Andes empecé a estudiar prácticamente por mi cuenta esos conceptos. Mi asesor de tesis, Benjamín Oostra, me impulsó. Al mismo tiempo siempre me gustaron los lenguajes. Cuando empecé la universidad, también estudié japonés. Fue como un hobby. Me parecían bonitos los caracteres. Tal vez de manera subliminal me fui yendo por ese lado, porque desde pequeño estudié artes marciales y me gustaba el ánime, el manga. En los dos últimos años de la carrera me enteré de que el gobierno japonés daba becas para hacer un doctorado y tenían muchas universidades que siguen el campo de astrofísica y física solar. Gané una de esas becas.

¿Cómo fue la vida en Japón?

Llegué a Kioto a principios de 2004. El proceso para lograr una de las becas exigía una aprobación de algún profesor japonés. Envíe tres solicitudes. De los dos primeros profesores nunca tuve respuesta. El tercero, Kazunari Shibata, estuvo encantado de ser mi supervisor por fortuna. Años más tarde me encontré con los otros dos, pero parece que el mensaje nunca llegó. Así que al final tuve mucha suerte, porque este señor era conocido en la física solar, tenía muchos premios y yo no tenía ni idea. Empecé la maestría y luego el doctorado en física solar con él. No fue para nada fácil, sobre todo por el idioma japonés. El primer año no entendía nada. Eso fue muy duro.

¿Qué tema eligió estudiar?

Desde el principio estuve asociado con el enigma de la corona solar. Es uno de los grandes misterios de la física solar y es el misterio que más ha impulsado el avance de la ciencia por ese lado en los últimos 80 años. Me atrajo muchísimo. Es un problema importante, porque no solo afecta al Sol, sino a todas las estrellas en el universo, para las cuales el campo magnético es importante. Básicamente se trata de entender por qué la temperatura alrededor del Sol es superior a la temperatura interna.

¿Qué aporta lo que acaba de publicar al misterio de la corona solar?

Aporta una herramienta para resolver el enigma de la corona. Es posible que se pueda resolver el problema en los próximos años. En este trabajo descubrimos un fenómeno que llamamos nanojets. Estos nanojets son una evidencia muy fuerte para sustentar la hipótesis de calentamiento, que es de las más famosas para explicar el misterio de la corona solar. Esta hipótesis fue expresada por Eugene Parker, uno de los gigantes de la física solar en los años ochenta. Este trabajo muestra por primera vez que la hipótesis es plausible.

¿Qué pasó después del doctorado en Japón?

Mi vida de nómada siguió. Japón es un país hermoso, con una cultura que me llama la atención, pero es difícil adaptarse. Uno siempre se siente extranjero. Eso me llevó a buscar otras oportunidades. Unos investigadores noruegos me propusieron un doctorado conjunto con la Universidad de Oslo. Estuve yendo y viniendo entre Oslo y Kioto varios años. Desafortunadamente seis meses antes de terminar la parte de mi tesis en Japón me enteré de que esto no se podía hacer. Era una situación delicada irse solo por un camino. Entonces decidí hacer dos tesis. Terminé la de Japón en 2009 y la otra, en 2012. Por el lado japonés me concentré en los cálculos para entender las ondas magnéticas en un plasma. Por el lado noruego, trabajé en la parte observacional de estos mismos fenómenos con el telescopio solar en las Islas Canarias. Ahí estuve analizando un fenómeno llamado lluvia coronal. Luego me fui a Bélgica a una estancia posdoctoral y luego de un par de años obtuve otra beca para regresar a Japón. Esta vez a Tokio. Quería regresar porque mi novia, ahora esposa, vivía en Japón. Luego trabajé en otro posdoctorado en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, en Tokio. Luego me fui a Escocia. Estuve en la Universidad de St Andrews, donde obtuve una de las becas más prestigiosas del Reino Unido, la STFC Ernest Rutherford, que permite investigar durante cinco años. Eso fue en 2018. Entonces decidí moverme a Newcastle con beca y todo, donde me dieron una posición permanente.

¿Qué va a investigar ahora?

Tengo que continuar con los nanojets. Esto deja muchas preguntas abiertas y, sobre todo, la posibilidad de responder el enigma de la corona solar. Pero me interesan muchas cosas. He estado muy involucrado en simulaciones de ondas magnéticas. Aunque el área en la que soy más reconocido, la que más me caracteriza, es el fenómeno de lluvia coronal. Solo por contarte un poquito. Así como hay gas muy caliente en la corona solar también hay gas frio. Es como si existieran copos de nieve en el horno. Ese es otro enigma que me interesa mucho, pero de hecho también está muy ligado con el calentamiento de la corona solar. Soy uno de los que más ha trabajado en lluvia coronal en el mundo.

¿No se sabe por qué existe la lluvia coronal?

No se sabe bien el por qué. La lluvia coronal está ligada a las famosas protuberancias. Son estructuras de la corona, estructuras frías, que erupcionan y causan muchos efectos en la Tierra. Recuerda que la Tierra es como una especie de piedra en un río y el que controla el flujo del río es el Sol. Cualquier cosa que venga del sol la piedra lo siente, esas subidas y bajadas de la corriente del río. Estamos dentro de la corona solar. Estamos constantemente bombardeados por las partículas que conforman la corona solar. Cuando esas protuberancias erupcionan significa que hay partículas muy energéticas que colisionan con la Tierra. Es como una subida enorme del nivel del río. Esas protuberancias a su vez son producidas por la lluvia coronal. La lluvia coronal es como el ingrediente principal.

Después de ser un nómada por tantas universidades en el mundo, ¿qué piensa de la educación y ciencia en Colombia?

Siempre estaré muy agradecido por la educación que obtuve en Colombia. Sin exagerar, nunca he visto una educación tan fuerte y buena a nivel de pregrado. En las universidades en las que estuve después no veía el mismo nivel en los estudiantes, sobre todo la motivación. Siempre me quedó la espinita de poder retribuir lo que obtuve en Colombia. De hecho, hace un par de años apliqué a una posición en Colombia y desafortunadamente no la obtuve. Creo que lo que más beneficiaría al país sería lograr captar a toda la gente buena que está por fuera. Lo que más me ha impulsado a estar por fuera es la oportunidad de hacer investigación pura. En países como Colombia tener el lujo de hacer investigación pura es casi inexistente.

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