La corriente en el interior del Sol podría explicar la quietud del Sol en los últimos años

En el número de hoy de la revista Science, el físico solar de la NASA David Hathaway informa que la parte superior del Gran Cinturón de Convección ha estado funcionando a velocidades récord durante los últimos cinco años.
"Creo que esto podría explicar el mínimo solar tan profundo que hemos experimentado", señala Hathaway. "La alta velocidad del cinturón de convección desafía los modelos existentes del ciclo solar y nos fuerza a buscar nuevas ideas."
El Gran Cinturón de Convección es una corriente de fuego (plasma caliente) de circulación masiva dentro del Sol. Tienes dos ramas, norte y sur, cada una toma unos 40 años en completar un circuito. Los investigadores creen que el giro de los cinturones controla el ciclo de manchas solares.
Concepto artístico del Gran Cinturón de Convección
Hathaway a estados realizando un seguimiento del cinturón mediante el Observatorio espacial SOHO. La parte superior del cinturón roza la superficie solar, vas viendo nudos de magnetismo del Sol y que son transportando los hacia los polos. SOHO puede rastrear esos nuevos que Hathaway llama "elementos magnéticos", y de esta forma revelar la velocidad de de la corriente subyacente.
"Es como medir la velocidad de un río en la Tierras estudiando las hojas que flotan en la corriente", explica Hathaway.
Los datos de SOHO se remontan hasta 1996 y abarcan un ciclo solar completo. El pasado año, Lisa Rightmire, estudiante de Hathaway de la Universidad de Memphis, se pasó un verano midiendo los elementos magnéticos. Cuando ella calculó sus velocidades en relación al tiempo, se dio cuenta de lo rápido que circulaba el cinturón de convección.
Pero hagamos primero una reconsideración sobre "rápido": el Gran Cinturón de Convección es una de las estructuras más grandes en todo el sistema solar y para los estándares humanos se muestre con una enorme lentitud. "Rápido" en este contexto significa entre 10 a 15 m/s (entre 36 y 48 km/hora). Un buen ciclista podría superarlo fácilmente.
La velocidad del Gran Cinturón de Convección (flujo meridional) desde 1996. Adviértase las mayores velocidades que se producen desde 2004. Crédito: Hathaway y Rightmire, 2010
La mayor velocidades es sorprendente en dos aspectos.
En primer lugar, coincidió con el mínimo solar más profundo en casi 100 años, contradiciendo los modelos que sostenían que un cinturón de alta velocidad debería favorecer la producción de manchas. La idea básica es que el cinturón barre los campos magnéticos de la superficie solar y los arrastra hasta la dinamo interna del Sol. Ahí los campos son amplificados para formar las precursoras de las nuevas manchas. Un cinturón rápido debería acelerar este proceso.
Entonces, ¿A dónde se han ido todas las manchas? El mínimo solar de 2008-2009 fue inusualmente profundo y ahora el sol parece estar en el límite de un ciclo solar débil.
En lugar de amplificar las manchas, Hathaway cree que un Cinturón de Convección rápido puede suprimirlas "contrarrestándolas por difusión magnética en el ecuador del Sol." Hathaway describe este proceso en detalle en Science ("Variations in the Sun's Meridional Flow over a Solar Cycle," marzo de 2010, v 317, 1350-1352)
SOHO puede medir el tiempo únicamente que la capa superior visible. La parte inferior está oculta por unos 200.000 km de plasma. Sin embargo, puede realizarse una estimación de sus velocidades rastreando las manchas solares.
"Las manchas solares se supone que están enraizadas en el fondo del cinturón", señala Hathaway "Por lo que el movimiento de las manchas solares nos dice qué velocidad hay ahí abajo."
Lo que ha hecho Hathaway es trazar las velocidades de las manchas solares en relación al tiempo desde 1996 y los resultados no tienen sentido. Mientras la parte superior del cinturón de convección ha estado moviendose a velocidad récord, la parte inferior tenía un récord de baja velocidad. Otra contradicción."
Concepto artístico del Solar Dynamics Observatory (SDO). El SDO fue lanzado en febrero de 2010, SDO podrá penetrar en el interior del Sol, para quizá resolver algunos problemas que hayan permanecido ocultos para Hathaway y Rightmire.
¿Podrían no estar las manchas solares enraizadas en la parte inferior del cinturón de Convección después de todo? "Esta es una posibilidad" señala Hathaway. "Las manchas solares podrían estar moviéndose por las ondas de dinamo o algún otro fenómeno relacionado con el cinturón."
Lo que los investigadores necesitan realmente es echar un buen vistazo al interior del Sol. El Solar Dymamics Observatory lanzado en febrero de 2010 proporcionará eso cuando los instrumentos entren en funcionamiento a finales de año. El Solar Dynamics Observatory es capaz de trazar mapas del interior del Sol usando una técnica llamada heliosismología. SOHO puede hacer lo mismo pero no tan bien como para trazar el Gran cinturón de Convección completamente. Los sensores avanzados de SDO podrían revelar el circuito completo.
¿Y entonces? ... "Podría ser la pieza que necesitamos para predecir el ciclo solar completo", concluye Hathaway.
Permaneceremos atentos.
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