Aproximadamente cada 11 años, el Sol se vuelve violentamente activo, presentando un espectáculo de actividad magnética para observadores de auroras y observadores de sol por igual. Pero el momento del ciclo solar está lejos de ser preciso, lo que dificulta determinar la física subyacente exacta.
Por lo general, los astrónomos usan manchas solares para mapear el curso del ciclo solar, pero ahora un equipo internacional de astrónomos ha descubierto un nuevo marcador: puntos brillantes, pequeños puntos brillantes en la atmósfera solar que nos permiten observar la agitación constante del material dentro del Sol.
Los nuevos marcadores proporcionan un nuevo método para comprender cómo evoluciona el campo magnético del Sol a lo largo del tiempo, lo que sugiere un ciclo más profundo y más largo.
Un Sol de buen comportamiento voltea sus polos magnéticos norte y sur cada 11 años. El ciclo comienza cuando el campo es débil y dipolar. Pero la rotación del Sol es más rápida en su ecuador que en sus polos, y esta diferencia estira y enreda las líneas del campo magnético, produciendo finalmente manchas solares, prominencias y, a veces, destellos.
"Las manchas solares han sido el marcador perenne para comprender los mecanismos que gobiernan el interior del sol", dijo el autor principal Scott McIntosh, del Centro Nacional de Investigación Atmosférica, en un comunicado de prensa. "Pero los procesos que hacen las manchas solares no se comprenden bien, y mucho menos, los que gobiernan su migración y lo que impulsa su movimiento".
Así que McIntosh y sus colegas desarrollaron un nuevo dispositivo de rastreo: puntos de luz ultravioleta y de rayos X extremos, conocidos como puntos brillantes en la atmósfera del Sol, o corona.
"Ahora podemos ver que hay puntos brillantes en la atmósfera solar, que actúan como boyas ancladas a lo que está sucediendo mucho más profundo", dijo McIntosh. "Nos ayudan a desarrollar una imagen diferente del interior del sol".
McIntosh y sus colegas analizaron la gran cantidad de datos disponibles del Observatorio Solar y Heliosférico y del Observatorio de Dinámica Solar. Notaron que varias bandas de estos marcadores también se mueven constantemente hacia el ecuador con el tiempo. Pero lo hacen en una escala de tiempo diferente a las manchas solares.
Como mínimo solar, podría haber dos bandas en el hemisferio norte (una positiva y otra negativa) y dos bandas en el hemisferio sur (una negativa y una positiva). Debido a su proximidad, las bandas de carga opuesta se cancelan fácilmente entre sí, lo que hace que el sistema magnético del Sol se calme y produzca menos manchas solares y erupciones.
Pero una vez que las dos bandas de baja latitud alcanzan el ecuador, sus polaridades se cancelan entre sí y las bandas desaparecen abruptamente, un proceso que demora 19 años en promedio.
El Sol ahora tiene solo dos grandes bandas que han migrado a unos 30 grados de latitud. Sin la banda cercana, las polaridades no se cancelan. En este punto, la cara tranquila del Sol comienza a volverse violentamente activa a medida que las manchas solares comienzan a crecer rápidamente.
Sin embargo, el máximo solar solo dura tanto tiempo, porque el proceso de generar una nueva banda de polaridad opuesta ya ha comenzado en latitudes altas.
En este escenario, es el ciclo de la banda magnética lo que realmente define el ciclo solar. "Por lo tanto, el ciclo solar de 11 años puede verse como la superposición entre dos ciclos mucho más largos", dijo el coautor Robert Leamon, de la Universidad Estatal de Montana en Bozeman.
La verdadera prueba, sin embargo, vendrá con el próximo ciclo solar. McIntosh y sus colegas predicen que el Sol entrará en un mínimo solar en algún lugar en la última mitad de 2017, y las primeras manchas solares del próximo ciclo aparecerán cerca de fines de 2019.
Los hallazgos se publicaron en la edición del 1 de septiembre de Astrophysical Journal y están disponibles en línea.
