Por primera vez, el equipo de Nandi piensa que ha desarrollado un modelo computacional que realiza los cálculos físicos en forma correcta para los tres aspectos de este proceso: la dínamo magnética, la banda transportadora y la evolución boyante de los campos magnéticos de las manchas solares.
"Según nuestro modelo, el problema con las manchas solares en verdad comenzó hace tiempo, a finales de la década de 1990, durante el ascenso del Ciclo Solar 23", afirma el coautor del modelo Andrés Muñoz-Jaramillo, del Centro de Astrofísica de la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano. "En aquel tiempo, la banda transportadora se aceleró".
Los ciclos de manchas solares durante el siglo pasado. La curva azul muestra la variación cíclica en la cantidad de manchas. Las barras rojas indican la cantidad acumulada de días sin manchas. El mínimo de manchas del ciclo 23 ha sido el más largo en la era espacial, con la mayor cantidad de días sin manchas solares. Crédito: Dibyendu Nandi y colaboradores
La banda, que se desplazaba con gran velocidad, rápidamente arrastró los restos de las manchas solares hacia la dínamo interior del Sol para su amplificación. A primera vista, podría parecer que esto incrementa la producción de manchas, pero no. Cuando los residuos de las machas solares viejas llegaron a la dínamo, llevaron la banda a través de la zona de amplificación también, demasiado rápido como para su completa reanimación. La producción de manchas se detuvo.
Después, durante los años posteriores a 2000, de acuerdo con el modelo, la Banda Transportadora disminuyó su velocidad nuevamente, permitiendo de este modo que los campos magnéticos de las manchas pasaran más tiempo en la zona de amplificación, pero el daño ya estaba hecho. La cantidad de manchas solares nuevas fue muy pequeña. Y por si fuera poco, la banda, que se movía lentamente, no hizo demasiado para ayudar a las manchas reanimadas en su viaje de regreso a la superficie, provocando así un retraso en el comienzo del Ciclo Solar 24.
"El escenario estaba preparado para el mínimo solar más profundo en todo un siglo", menciona el coautor Petrus Martens, del Departamento de Física de la Universidad del Estado de Montana. Colegas y seguidores del equipo consideran que el nuevo modelo es un avance significativo.
Hace tres años, el 2 de marzo de 2008, la cara del Sol no tenía rasgos, no había manchas solares. Crédito: SOHO/MDI
"Entender y predecir el mínimo solar es algo que no habíamos podido hacer antes; y resulta que es algo muy importante", dice Lika Guhathakurta, de la División de Heliofísica de la NASA, en Washington, DC. Mientras que el máximo solar es relativamente breve, dura un par de años y está marcado por episodios de violentas erupciones solares que duran algunos días, el mínimo solar puede prolongarse por varios años. El famoso Mínimo de Maunder del siglo XVII duró 70 años y coincidió con el episodio más profundo de la Pequeña Era de Hielo de Europa. Los científicos aún siguen intentando entender la conexión.
Una cosa es clara: Durante un mínimo prolongado, suceden cosas raras. En 2008-2009, el campo magnético global del Sol se debilitó y el viento solar decayó. Los rayos cósmicos, que normalmente son detenidos por el tempestuoso magnetismo solar, aparecieron dentro del sistema solar. Durante el más profundo mínimo solar en un siglo, irónicamente, el espacio se volvió un lugar más peligroso para viajar.
Al mismo tiempo, la acción de calentamiento de los rayos ultravioleta, normalmente proporcionada por las manchas solares, estuvo ausente, por lo que la alta atmósfera de la Tierra comenzó a enfriarse y a colapsar. La basura espacial dejó de caer con la frecuencia en que lo hace de manera usual y comenzó a acumularse en órbita. Entre otras cosas.
Nandi hace notar que su nuevo programa computacional no solamente pudo explicar la ausencia de manchas solares, sino también el debilitamiento del campo magnético solar en los años 2008-2009. "Es la confirmación de que vamos por buen camino".
Un histograma muestra los años "más blancos" de la segunda mitad del siglo pasado. El eje vertical es el conteo de días sin manchas de cada año. La barra que corresponde al año 2008, actualizada al día 27 de septiembre, está aún ascendiendo.
El siguiente paso: El Observatorio de Dinámica Solar [SDO, por su sigla en inglés] puede medir los movimientos de la banda transportadora del Sol no sólo en la superficie, sino también en las profundidades. Esta técnica se denomina helio-sismología y muestra el interior del Sol en la misma forma en que el ultrasonido funciona en una mujer embarazada. Al combinar los datos de alta calidad proporcionados por el SDO con el modelo computacional, los investigadores podrían predecir cómo se desarrollará un mínimo solar en el futuro. Sin embargo, el SDO apenas está comenzando, así que los pronósticos tendrán que esperar. Hay mucho trabajo por hacer, pero Guhathakurta dice: "Finalmente, podríamos estar desentrañando el misterio del Sol sin manchas".
Créditos: Esta investigación ha sido financiada por el Programa Viviendo con una Estrella, de la NASA, y el Departamento de Ciencia y Tecnología del Gobierno de India.
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