El ciclo solar más débil en 100 años.

Los científicos están luchando por explicar el extraño comportamiento reciente del Sol. ¿Es este ciclo solar una casualidad o un signo de una tendencia más profunda?

El Sol se encuentra actualmente en la cima del Ciclo 24, el ciclo solar más débil en 100 años.

El Sol se encuentra actualmente en la cima del Ciclo 24, el ciclo más débil en 100 años.

D. Hathaway / NASA / MSFC

El sol está actuando raro. Por lo general, realiza un concurso de actividad magnética cada 11 años tanto para los observadores de auroras como para los observadores del sol, pero esta vez se durmió demasiado. Cuando finalmente se despertó (un año tarde), tuvo el desempeño más débil en 100 años.

Lo que es aún más extraño es que los científicos, que no suelen ser tímidos a la hora de plantear hipótesis, no pueden encontrar una buena explicación. Tres científicos, David Hathaway (NASA / Marshall Space Flight Center), Giuliana de Toma (High Altitude Observatory) y Matthew Penn (National Solar Observatory) presentaron posibles explicaciones en la reunión de este mes de la American Astronomical Society s División de Física Solar, pero sus resultados generaron un animado debate en lugar de un consenso científico.

Un ciclo solar débil y extraño

Campo magnético del sol: un ciclo solar

El Sol gira más rápido en su ecuador, que estira las líneas del campo magnético alrededor de la superficie solar.

© Addison Wesley

Un Sol de buen comportamiento voltea sus polos magnéticos norte y sur cada 11 años. Un ciclo comienza cuando el campo es débil y dipolar, básicamente, un imán de barra gigante. Pero la rotación del Sol es más rápida en su ecuador que en sus polos, y esta diferencia pronto estira las líneas de campo como bandas de goma distendidas alrededor de la superficie solar. Se produce actividad frenética, con marañas magnéticas que producen manchas solares, prominencias y, a veces, erupciones y explosiones de plasma. Todo eso desaparece cuando las líneas del campo magnético de todo el Sol finalmente se ajustan en configuraciones más simples, restablecen el campo dipolo y comienzan el siguiente ciclo.

El Sol ha estado haciendo todo eso, en menor grado. "No solo este es el ciclo más pequeño que hemos visto en la era espacial, es el ciclo más pequeño en 100 años", dice Hathaway, quien participó en el Panel de Predicción Solar Cycle 24 en 2007 .

Polos asimétricos del sol

El ciclo actual no es solo débil. A partir de 2006, los polos del Sol se volvieron asimétricos, con el polo sur rezagado detrás del norte durante los últimos 7 años. Los polos asimétricos son bastante comunes, pero generalmente se sincronizan dentro de un año más o menos.

G. de Toma / USAF / NOAO

Los miembros del panel se dividieron en ese momento sobre si el próximo ciclo de actividad solar sería fuerte o débil, pero su estimación a mitad de camino anticipaba 90 manchas solares como un valor máximo cerca de agosto de 2012. En cambio, el número máximo de manchas solares parece ser inferior a 70, y el máximo llegó más tarde de lo esperado. El ciclo 24 debería haber alcanzado su punto máximo en 2012, 11 años después de su último mínimo en 2001, pero el Sol duró más de un año completo, despertando en 2013.

Y su vigilia ha sido asimétrica: el polo norte ha liderado el ciclo desde 2006, con el polo sur rezagado. “No es raro ver que los hemisferios se desfasen. . . Por lo general, esta [asimetría] dura aproximadamente un año y luego los hemisferios se sincronizan ”, explica de Toma. "No sabemos por qué esto dura tanto tiempo".

Explicando la rareza

Historia del ciclo solar

El ciclo 24 es el ciclo más débil en 100 años. Esto podría ser parte de una reducción centenaria de la actividad magnética conocida como el ciclo de Gleissberg.

D. Hathaway / NASA / MSFC

Es posible que, por débil y extraño que sea, el Ciclo 24 siga siendo parte de la variación normal del Sol, incluso si es uno de los ciclos más débiles que se haya registrado.

De hecho, tanto Hathaway como De Toma piensan que el ciclo de 11 años podría ser parte de uno más grande. Los registros históricos muestran ciclos débiles a comienzos de los siglos XIX y XX, por lo que podría ser que el ciclo solar disminuya cada 100 años más o menos en lo que se conoce como el Ciclo de Gleissberg. No es fácil establecer la existencia de un ciclo que gira en un plazo tan largo, e incluso Hathaway admitió: "Ciertamente no entiendo cómo funciona".

Doug Biesecker (NOAA), presidente del panel de predicción más reciente, dice: “Sigo siendo muy escéptico. . . [Incluso] si crees que hay un ciclo de 100 años, entonces eso aún no nos dice por qué. Solo que así es.

Penn ofreció otra opción más catastrófica: el ciclo de manchas solares podría morir por completo. Su equipo utiliza espectros de manchas solares para medir sus campos magnéticos, y sus datos muestran una tendencia clara: la intensidad del campo magnético en las manchas solares está disminuyendo.

Campo magnético de las manchas solares

La investigación de Penn muestra que la intensidad del campo magnético de las manchas solares está disminuyendo con el tiempo. Las manchas solares solo pueden formarse si el campo magnético es mayor que alrededor de 1, 500 Gauss, por lo que si la tendencia continúa, podríamos dirigirnos por un tiempo en el que no aparezcan manchas en la superficie del Sol.

M. Penn

"Si esta tendencia continúa, casi no habrá puntos en el ciclo 25, y podríamos estar entrando en otro mínimo de Maunder", afirma Penn. El primer mínimo de Maunder ocurrió durante la segunda mitad del siglo XVII. Casi no se vieron manchas en el Sol durante este tiempo, que coincidió con la Pequeña Edad de Hielo de Europa.

Pero Penn reconoce que las mediciones de campo magnético de otros estudios no siempre ven la misma tendencia que él. Algunas observaciones muestran que la intensidad del campo magnético de las manchas solares varía con el ciclo solar, y otras (incluida la de De Toma) muestran que los campos magnéticos de las manchas solares no cambian con el tiempo. De Toma incluso pudo reproducir los resultados de Penn al excluir pequeñas manchas solares, lo que sugiere que la tendencia de Penn podría ser el resultado de la forma en que su equipo selecciona las manchas solares que miden.

Otra palabra de precaución vino de Hathaway, quien señala que el mínimo de Maunder podría haber sido un evento catastrófico en lugar de una tendencia gradual. “Muchos de mis colegas están estudiando los registros históricos para averiguarlo. . . ¿Qué llevó al mínimo de Maunder? ”, dice. "Nuevas observaciones sugieren que el ciclo anterior al mínimo de Maunder no fue particularmente pequeño".

Independientemente de lo que está causando el extraño comportamiento del Sol, Hathaway y Penn, quienes están en el negocio de predicción solar, anticipan que el Ciclo 25, que se espera que alcance su punto máximo en 2024, será el más débil hasta el momento.

La predicción de Penn se basa en el debilitamiento del campo magnético que ve dentro de las manchas solares; Los Hathaway se basan, en cambio, en mediciones del campo polar del Sol y del flujo meridional, el flujo de flujo magnético desde el ecuador del Sol hacia los polos. Un flujo más fuerte ayudaría a fortalecer los campos débiles, pero los flujos meridionales han estado completamente ausentes en el Ciclo 24 hasta ahora. Es posible que tengamos una larga espera por delante para ver si el Sol se recupera y cuándo.