Muchas auroras boreales causadas por tormentas solares: los investigadores están desconcertados por la fuerte actividad del sol


La mayoría de los investigadores no previeron un aumento tan rápido de las manchas solares. Solo un equipo dio en el blanco con su predicción. Eso genera preguntas.

Esta imagen muestra la actividad del Sol el 1 de octubre de 2015, hacia el final de la última actividad máxima. El próximo máximo, en 2024 o 2025, podría ser aún más fuerte.

NASA/SDO

Los avistamientos de luces polares en latitudes medias, por ejemplo en Arizona en los EE. UU. o en Alemania, muestran que el sol está enviando partículas cargadas eléctricamente y radiación hacia la tierra nuevamente con más frecuencia. Porque hace tres años y medio comenzó el vigésimo quinto ciclo de manchas solares.

Las manchas oscuras en la superficie de la estrella son signos de su actividad: emanan las tormentas solares que producen las auroras. Desde el último punto mínimo en diciembre de 2019, la actividad solar ha aumentado mucho más rápido de lo que esperaba la mayoría de los científicos.

Lo que puede pasar si subestimas este desarrollo se mostró el año pasado cuando la compañía aeroespacial estadounidense SpaceX perdió 40 satélites de un solo golpe: la atmósfera terrestre se había expandido debido a una tormenta solar; como resultado, la resistencia del aire para los satélites se volvió tan grande que se estrellaron.

Se ha pronosticado un ciclo solar débil

El sol alcanza su número máximo de manchas aproximadamente cada once años. Pero la duración de los ciclos fluctúa, al igual que la actividad máxima alcanzada.

Un gran grupo de investigación ha buscado y encontrado un consenso para el pronóstico conjunto: Según este pronóstico de consenso -elaborado en EE. UU. por la agencia espacial Nasa y la agencia climática NOAA- el ciclo solar 25 debería ser tan débil como el ciclo 24, es el más débil en cien años fue. Algunos científicos incluso hablaron de una posible repetición del llamado Mínimo de Dalton, que fue una fase de actividad reducida entre 1790 y 1830.

Pero nada saldrá de eso. Las imágenes del sol revelan: ya se está comportando tan salvajemente como debería, según el pronóstico, solo durante el máximo en unos dos años. Esto ha desencadenado animadas discusiones en el mundo profesional.

También hay investigadores que tienen bastante razón hasta ahora. Un equipo dirigido por los astrofísicos Scott McIntosh del Centro Nacional de Investigación Atmosférica y Robert Leamon de la NASA ha predicho un fuerte aumento de la actividad solar. Esto no significa que el modelo de pronóstico subyacente sea completamente correcto. Pero desafía a los otros modelos.

No está claro cómo funciona la dínamo del sol.

Predecir el ciclo solar sigue siendo una tarea desafiante para los científicos. «No entendemos el sol lo suficientemente bien», admite el astrónomo Sami Solanki del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Göttingen.

El sol está formado por gases cargados eléctricamente llamados plasma. Al rotar, estos gases crean un campo magnético, similar a la dinamo de una bicicleta. Según Solanki, los científicos aún no se ponen de acuerdo sobre cómo funciona exactamente la dínamo solar. «No existe un modelo generalmente aceptado», dice. Pero tendrías que tener eso para predecir el ciclo de las manchas solares. Debido a que el ciclo está relacionado con cambios en el campo magnético, los puntos son áreas donde el campo magnético es particularmente fuerte.

Estas imágenes del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA muestran la diferencia entre el mínimo de la última mancha solar (izquierda, 2019) y el máximo de la última mancha solar (derecha, 2014).

Estas imágenes del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA muestran la diferencia entre el mínimo de la última mancha solar (izquierda, 2019) y el máximo de la última mancha solar (derecha, 2014).

Observatorio de Dinámica Solar de la NASA / Joy Ng

El modelo de consenso de la NASA y la NOAA se basa en el hecho de que el campo magnético en los polos del sol en particular determina cómo se desarrollará el próximo ciclo. En el pasado, este modelo ha funcionado relativamente bien. Sin embargo, no parece estar funcionando correctamente en el ciclo 25.

El campo magnético podría ser la clave

McIntosh y Leamon usan información diferente para su predicción. Según estos investigadores, el comportamiento del campo magnético solar en el ecuador solar se puede utilizar para inferir cómo será el próximo ciclo.

Básicamente, las manchas solares se forman en dos áreas similares a tiras con un fuerte campo magnético. Estas áreas aparecen en ambos hemisferios en el grado 50 de latitud. Al principio parecen bastante discretos y migran lentamente hacia el ecuador solar. En el curso posterior, las manchas solares aparecen en las tiras.

Toda la migración de una zona de este tipo lleva una media de 22 años. Debido a que la vida útil de dos franjas consecutivas se superponen en 11 años, existen cuatro al mismo tiempo, dos a cada lado del ecuador.

Según McIntosh, el factor decisivo es lo que sucede cuando dos bandas de campo magnético alcanzan el ecuador y desaparecen al final de su vida útil. Eso desencadena una especie de tsunami en el sol, dice. Las primeras manchas solares comienzan a brotar en las dos franjas más jóvenes, que se encuentran alrededor del paralelo 25 en ese momento.

McIntosh llama a este punto en el tiempo, cuando dos franjas se extinguen y dos se activan, «Terminator». La fecha exacta proporciona la información crucial para su pronóstico: cuanto menos tiempo haya transcurrido entre los dos últimos eventos de «Terminator», más fuerte debería ser el próximo ciclo de manchas solares.

Se espera que el pico ocurra en 2024 o 2025

Los dos últimos eventos de «Terminator» se observaron en 2011 y 2021. La brecha fue por lo tanto de 10 años, un año menos que el promedio. Sobre esta base, el equipo de McIntosh y Leamon calculó que el ciclo solar 25 alcanzará un número máximo de puntos de alrededor de 184. De acuerdo con el pronóstico de consenso de la NASA/NOAA, debería haber solo alrededor de 115 puntos, pero ese nivel se alcanzó hace mucho tiempo.

McIntosh y Leamon también predicen que el ciclo solar actual alcanzará su punto máximo en 2024 o 2025. Entonces habría incluso más tormentas solares que durante la fase inicial. En consecuencia, todos los investigadores solares ahora están siguiendo el desarrollo de la actividad con gran interés.

Solar Orbiter estudiará los polos del Sol

Los científicos esperan obtener información adicional sobre el sol de Solar Orbiter, una sonda de investigación de la Agencia Espacial Europea ESA, que se lanzó hace tres años. Se acercará repetidamente a la estrella en los próximos años, incluso durante la emocionante fase de máxima actividad. Entre otras cosas, Solar Orbiter está destinado a proporcionar imágenes de los polos que hasta ahora apenas se han examinado: el ángulo de visión desde la Tierra es demasiado plano.

El ciclo solar 25 no es solo una prueba de qué tan bien los científicos pueden predecir el comportamiento de la estrella central. También podría convertirse en una prueba involuntaria de la solidez de la civilización humana.

La débil actividad solar de los últimos años ha dado un poco de tranquilidad a la humanidad. El último ciclo realmente fuerte ocurrió hace más de 30 años. Nadie puede decir con certeza cómo reaccionará la infraestructura que se ha creado desde entonces ante las violentas tormentas solares. Además de los satélites, el suministro de energía y las telecomunicaciones se encuentran entre las áreas tecnológicas en peligro. “Puede ser un viaje lleno de baches”, dice McIntosh.



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