Explican los días libres de manchas solares

La reciente agitación del Sol es noticiosa debido a que el astro estuvo muy calmado durante un tiempo inusualmente largo. Los científicos han tenido dificultades para explicar el mínimo solar extendido, pero nuevas simulaciones por computadora sugieren que la prolongada calma del Sol resultó de los cambiantes flujos de plasma caliente en su interior.

Campos magnéticos en el interior del Sol. Crédito imagen: NASA/
Goddard/SDO-AIA/JAXA/Hinode-XRT; Procesado artístico:
Cygnus-Kolkata/William T. Bridgman; Conceptualización
y datos de simulación: Dibyendu Nandy, Andrés
Muñoz-Jaramillo y Petrus C.H. Martens

La larga pausa de manchas solares en el fin del Ciclo 23 no fue sólo forraje para las predicciones de enfriamiento global, también dio que estudiar a los físicos solares. Y un nuevo análisis por computadora puede haber llegado a una explicación bastante simple para la extraña calma del Sol. El autor principal, Dibyendu Nandy, del Instituto Indio de Educación e Investigación Científica en Kolkata, y sus colegas informaron ayer en Nature que la larga serie de días libres de manchas solares entre los ciclos solares 23 y 24 puede estar directamente correlacionada con la velocidad del flujo norte-sur de plasma hacia el ecuador del Sol. Sus colegas muestran los campos magnéticos en el interior del Sol (imagen de la izquierda), simulados usando un modelo de dínamo solar (en el centro de la imagen) y la corona solar observada en dos fases diferentes de actividad solar: Una fase de reposo durante el reciente e inusualmente largo mínimo, en la derecha, y una fase relativamente activa después del mínimo, a la izquierda.

La actividad magnética del Sol varía periódicamente, exhibiendo un ciclo de cerca de 11 años que puede ser monitoreado mediante la observación de la frecuencia y localización de las manchas solares. Las manchas solares son regiones fuertemente magnetizadas generadas por el campo magnético interno del Sol y son las residencias de las tormentas solares que generan hermosas auroras, pero que también plantean riesgos para los satélites, tecnologías de navegación como el GPS e infraestructuras de comunicaciones.

Hacia el fin del ciclo solar 23, que tuvo su máximo en 2001 y finalizó en 2008, la actividad del Sol entró en un mínimo prolongado, caracterizado por un campo magnético polar muy débil y una inusual cantidad de días consecutivos sin manchas: 780 días entre 2008 y 2010. En un mínimo solar típico, el Sol permanece sin manchas alrededor de 300 días, por lo que este último mínimo ha sido el más largo desde 1913.

Los autores del estudio llevaron a cabo simulaciones de dínamo magnético de 210 ciclos de manchas solares, abarcando cerca de 2.000 años y variando la velocidad del flujo de plasma solar interno meridional (norte-sur). Los flujos de plasma del Sol son similares a las corrientes oceánicas de la Tierra: surgen en el ecuador, fluyen hacia los polos, luego se 'hunden' y fluyen de vuelta al ecuador. A una velocidad típica de unos 64 kilómetros por hora, le toma alrededor de 11 años dar una vuelta.

Nandy y sus colegas descubrieron que los ríos de plasma del Sol aceleran y desaceleran como una cinta transportadora en mal funcionamiento, debido, probablemente, a la complicada retroalimentación entre el flujo de plasma y los campos magnéticos.

Esta fotografía del Sol en 2008 muestra la superficie
del astro rey libre de manchas. Crédito: NASA/SOHO

"Es como una línea de producción; una desaceleración pone distancia entre el fin del último ciclo solar y el comienzo del nuevo", dijo el coautor del estudio Andrés Muñoz-Jaramillo, investigador en el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica.

En concreto, escriben los autores, un flujo meridional rápido en la primera mitad de un ciclo, seguido por un flujo más lento en la segunda mitad, lleva a un profundo mínimo de manchas solares, y puede reproducir las características observadas del mínimo del ciclo 23.

Nandy y sus colegas dicen que continuar con las observaciones solares será clave para confirmar los resultados modelados.

"Esperamos que el recientemente lanzado Observatorio de Dinámica Solar de la NASA proporcionará restricciones más precisas sobre la estructura de los flujos de plasma en las profundidades del interior solar, lo que puede ser útil para complementar estas simulaciones", escriben.

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