¿Los ciclos solares se detienen?

Pronosticada una gran caída de la actividad solar
[Traducido y adaptado por universoelectrico.blogspot.com a partir del artículo original "What's down with the Sun?", 14 junio 2011]
Pérdidas de corrientes de plasma, manchas que desaparecen y una actividad más lenta cerca de los polos nos dicen que nuestro Sol se dirige a un periodo de descanso incluso cuando nos estaba dando bastante guerra por primera vez en varios años, de acuerdo a un grupo de científicos de la National Solar Observatory (NSO) y la Air Force Research Laboratory (AFRL).
Cuando el actual Ciclo 24 de manchas solares comienza a ascender hacia su máximo, unos estudios independientes del interior del Sol, de la superficie visible y de la corona indican que el próximo ciclo solar de 11 años, el Ciclo 25, llegará muy reducido o incluso simplemente no llegará.
Los resultados fueron anunciados en la convención anual de la Solar Physics Division de la American Astronomical Society, que se ha celebrado este año, del 12 al 16 de junio en la New Mexico State University en Las Cruces. Link de la Convención.
“Es algo inesperado y muy poco habitual”, declaró el Dr. Frank Hill, director asociado de la Solar Synoptic Network del NSO. “Pero el hecho de que tres líneas de investigación diferentes del Sol apunten en la misma dirección, es un indicador muy poderoso de que el ciclo de manchas solares puede ir en camino de la 'hibernación'”.
Un interrogante inmediato es si esta lenta caída de la actividad presagia un segundo "Maunder Minimum", un periodo de 70 años sin prácticamente ninguna mancha que ocurrió entre los años 1645 y 1715.

La gráfica representa el número de manchas solares según datos recogidos durante 400 años. La zona de color rojo correponde al llamado "Maunder Minimum"

No se sabe a ciencia cierta si fue o no casual (o causal) pero en este periodo tuvo lugar la llamada “pequeña edad de hielo” en Europa y Norte América. Especialmente duro fue el invierno entre 1708 y 1709, que por entonces se consideró como el más frío de los últimos 500 años.
Hill es el principal autor de uno de los tres estudios sobre estos resultados que se presentaron en la convención. Haciendo uso de los datos del Global Oscillation Network Group (GONG), que se compone de seis estaciones de observación alrededor del mundo, el equipo traduce las pulsaciones superficiales causadas por reverberación del sonido a través del Sol en modelos de su estructura interna. Uno de sus descubrimientos es un flujo de plasma zonal este-oeste dentro del Sol, que denominan 'oscilación torsional', que comienza en latitudes medias y va migrando hacia el ecuador. La latitud de este flujo coincide con la formación de las nuevas manchas solares en cada ciclo, y permitió predecir el comienzo del actual Ciclo 24.
Estas "corrientes de plasma" en movimiento migran desde los polos hacia el ecuador cuando progresa el ciclo solar. A la izquierda de la siguiente imagen (mínimo solar 1995), las corrientes en color rojo se localizan cerca de los polos. A la derecha (máximo solar 2001), han migrado a las cercanías del ecuador. Las corrientes se asocian con los lugares en los que emergen las manchas solares durante el ciclo solar, y se piensa que desempeñan un papel importante en la generación del campo magnético de Sol. Es interesante observar cómo en 2001 ya surgían en los polos las nuevas corrientes que, cuando lleguen al ecuador 11 años más tarde, corresponderán al máximo del siguiente ciclo solar. 

Corrientes de plasma (nabdas rojas) en el mínimo solar de 1995 (izquierda) y en el máximo solar de 2001 (derecha). Es interesante observar cómo en 2001 ya surgían en los polos las nuevas corrientes que, cuando lleguen al ecuador 11 años más tarde, corresponderán al máximo del siguiente ciclo solar. 

“Esperábamos ver ahora la corriente de plasma que indicara los inicios del Ciclo 25,” explicaba Hill, “pero no hay signos de ella. Esto indica que el comienzo del Ciclo 25 podría retrasarse a 2021 ó 2022, o incluso podría no presentarse.”
En el segundo estudio, Matt Penn y William Livingston ven en la fuerza de las manchas solares una tendencia a ir despertando a largo plazo, y predicen que los campos magnéticos durante el Ciclo 25 serán tan débiles que apenas se formarán manchas solares. Las manchas se forman cuando tubos de intenso flujo magnético erupcionan desde el interior y mantienen circulando gas más frío de vuelta al interior. En las manchas solares normales, este magnetismo tiene una fuerza de 2.500 a 3.000 Gauss (por ejemplo el campo magnético promedio de la Tierra en la superficie es de 0,5 Gauss, el de un imán de la nevera es de unos 5 Gauss y el campo promedio del Sol medido en la Tierra es 1 Gauss). El campo magnético debe alcanzar un valor de al menos 1.500 Gauss para poder formar una mancha solar.
El proceso es el siguiente. Según este grupo de científicos, el plasma es subido a la superficie del Sol, la fotosfera, mediante flujos de convección. Lo que se observa entonces son las habituales "celdillas de ánodo" de plasma, que están a una temperatura de unos 5.500 ºC. Se interpreta que un fuerte campo magnético puede desviar estas corrientes de convección haciendo un hueco entre ellas, con lo cual se origina un “agujero” menos caliente que su entorno. Es la mancha solar, que no es realmente negra, sino que con sus nada menos que 3.700 ºC, al ser menos caliente que su entorno, en las fotografías aparece más oscura.
Utilizando más de 13 años de datos recolectados en el Telescopio McMath-Pierce en Kitt Peak, Arizona, Penn y Livingston observaron que el promedio de la fuerza del campo bajó unos 50 Gauss por año durante el anterior Ciclo 23 y también ahora durante el Ciclo 24. Observaron también que la temperatura de las manchas aumentaron tal como se esperaba de acuerdo a esa disminución del campo magnético. Si esta tendencia continúa, el campo magnético caerá por debajo del umbral de los 1.500 Gauss, por lo que ya no se podrán producir manchas, ya que no tendrá la fuerza suficiente para evitar el movimiento de convección del plasma hacia la superficie.
Tercer estudio: Yendo más allá, Richard Altrock, manager del Programa Coronal de la Air Force en las instalaciones de la Sunspot del NSO, observó una ralentización del habitual desplazamiento hacia los polos del brillo de la corona.
“Una clave para comprender es que esos delicados y maravillosos detalles de la corona son realmente estructuras magnéticas robustas y poderosas, enraizadas en el interior del Sol,” explicó Altrock. “Los cambios que vemos en la corona reflejan profundos cambios en el Sol.”
Las tres líneas de investigación apuntan a que el ciclo de manchas solares se ha ‘desconectado’ de momento.
“Si estamos en lo cierto,” concluyó Hill, “este podría ser el último máximo solar que veremos en decenas de años. Eso afectaría a todo, desde la exploración espacial hasta el clima de la Tierra.
En respuesta a nuevas cuestiones, el Dr. Frank Kill publicó la siguiente aclaración:
“NO estamos pronosticando una mini edad de hielo. Estamos pronosticando el comportamiento del ciclo solar. En mi opinión, sería un salto demasiado grande entre eso y que se produzca un repentino enfriamiento global, ya que la conexión entre la actividad solar y el clima no está del todo comprendida. Lo que yo pienso es que los cálculos actuales sugieren una disminución de solamente 0,3 ºC desde un mínimo solar del tipo Maunder, demasiado pequeño para una edad del hielo. Desgraciadamente los estudios sobre calentamiento/enfriamiento se han politizado bastante".
** Todos estos resultados han sido presentados en la Convención Solar Physics Division de la American Astronomical Society.