Cómo funciona la heliosismología: escuchando el interior del Sol

Escuchando al Sol

El Sol es ensordecedoramente ruidoso, si el sonido pudiera viajar a través del vacío del espacio. Millones de ondas acústicas rebotan constantemente a través de su interior, haciendo que toda la estrella resuene como una enorme campana. Los científicos no pueden enviar una sonda al núcleo del Sol, pero sí pueden medir estas vibraciones desde lejos. La disciplina que las decodifica se llama heliosismología, y se ha convertido en una de las herramientas más poderosas de la física solar.

Qué es realmente la heliosismología

La heliosismología —de Helios (Sol), seismos (terremoto) y logos (estudio)— es la ciencia que estudia el interior del Sol analizando las oscilaciones en su superficie. El concepto es similar a cómo los geólogos utilizan las ondas sísmicas para cartografiar el interior de la Tierra o cómo los médicos utilizan el ultrasonido para obtener imágenes de los órganos de un paciente.

La superficie del Sol se eleva y desciende en patrones rítmicos con un período dominante de aproximadamente cinco minutos. Estas oscilaciones se observaron por primera vez a principios de la década de 1960, pero no fue hasta mediados de la década de 1970 cuando los investigadores se dieron cuenta de que las ondas penetraban profundamente en el Sol y transportaban información sobre las condiciones hasta el núcleo.

Cómo viajan las ondas sonoras a través de una estrella

Cerca de la superficie del Sol, gigantescas burbujas de gas caliente ascienden y descienden constantemente en un proceso de agitación llamado convección. Estos movimientos turbulentos generan ondas acústicas —esencialmente ondas sonoras— que se sumergen hacia el interior. A medida que una onda desciende, se encuentra con material más caliente y denso que la desvía de nuevo hacia la superficie, donde rebota en la parte inferior de la fotosfera y vuelve a sumergirse.

Cada onda traza una trayectoria curva a través del interior. Las ondas de diferentes frecuencias y ángulos penetran a diferentes profundidades, creando millones de modos resonantes distintos (llamados modos p porque la presión es la fuerza restauradora). Mediante la catalogación de estos modos —midiendo sus frecuencias, vidas útiles y patrones espaciales— los científicos construyen mapas extraordinariamente detallados de la temperatura, la composición química y las velocidades de flujo a cada profundidad.

Cómo observan los científicos las oscilaciones

Los investigadores detectan las vibraciones del Sol midiendo pequeños desplazamientos Doppler en la luz emitida en la superficie solar. Cuando una porción de la fotosfera se mueve hacia la Tierra, su luz se desplaza ligeramente hacia el azul; cuando retrocede, la luz se desplaza hacia el rojo. Las redes terrestres como el Global Oscillation Network Group (GONG), que opera seis estaciones en todo el mundo para una cobertura continua, rastrean estos desplazamientos día y noche.

Desde el espacio, el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA, lanzado en 2010, lleva el Helioseismic and Magnetic Imager (HMI). El HMI registra imágenes Doppler de disco completo del Sol cada 45 segundos, proporcionando datos ininterrumpidos libres de distorsión atmosférica. En 2025, la NASA e IBM utilizaron nueve años de observaciones del SDO para entrenar un modelo de IA llamado Surya que puede predecir la producción ultravioleta del Sol y mejorar las alertas de clima espacial.

El misterio ganador del Nobel que ayudó a resolver

Una de las contribuciones más importantes de la heliosismología se encuentra fuera de la astronomía. Durante décadas, los físicos se enfrentaron al problema de los neutrinos solares: los detectores en la Tierra capturaban sólo alrededor de un tercio de los neutrinos electrónicos que los modelos teóricos predecían que el Sol debía producir. O bien los modelos del núcleo del Sol eran erróneos, o bien algo inesperado estaba sucediendo a los neutrinos en tránsito.

Las mediciones heliosísmicas confirmaron que el modelo solar estándar era notablemente preciso: la temperatura interna, la densidad y la composición del Sol coincidían estrechamente con las predicciones. Eso dejó a la física de partículas como la única explicación. Resultó que los neutrinos oscilan entre tres tipos durante su viaje, llegando a la Tierra en una mezcla que los detectores más antiguos no podían capturar completamente. Esta idea contribuyó a los Premios Nobel de Física tanto en 2002 como en 2015.

Por qué es importante hoy en día

La heliosismología ahora sustenta la predicción del clima espacial. Las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal pueden perturbar los satélites, las señales GPS, las redes eléctricas y las comunicaciones por radio. Mediante el mapeo de los flujos subsuperficiales y las estructuras magnéticas, los científicos pueden detectar regiones activas antes de que entren en erupción, incluso en la cara oculta del Sol, utilizando ondas que viajan a través de toda la estrella.

Los descubrimientos recientes siguen impulsando el campo. En marzo de 2026, investigadores de NYU Abu Dhabi identificaron ondas magnéticas previamente desconocidas en el interior del Sol, abriendo una nueva ventana a la dinamo solar que impulsa el ciclo de manchas solares de 11 años. Mientras tanto, las mismas técnicas se están aplicando a estrellas distantes —un campo en crecimiento llamado asterosismología—, lo que ayuda a los astrónomos a comprender la estructura estelar en toda la galaxia.

Desde la resolución de un misterio de neutrinos hasta la protección de los astronautas de las tormentas solares, la heliosismología demuestra que a veces la mejor manera de entender una estrella es simplemente escuchar.