Una sincronización externa frena automáticamente la actividad solar, según un modelo que deriva todos los ciclos de actividad conocidos a partir de la influencia de las fuerzas de marea de los planetas.
Es lo que han demostrado investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), que han desarrollado un modelo sobre la actividad magnética solar en los últimos diez años.
Actualmente, el Sol está alcanzando un nivel máximo de actividad que solo se observa aproximadamente cada 11 años. Por eso, en la Tierra observamos más auroras polares y tormentas solares, así como un clima espacial turbulento en general. Esto repercute en los satélites espaciales e incluso en la infraestructura tecnológica terrestre.
A pesar de ello, en comparación con otras estrellas similares al Sol, las erupciones de radiación más intensas de nuestro Sol son entre 10 y 100 veces más débiles. Este entorno relativamente tranquilo podría ser una condición importante para la habitabilidad de la Tierra. Por esta razón, los físicos solares buscan comprender qué impulsa con precisión la actividad solar.
Se sabe que la actividad solar presenta diversos patrones: fluctuaciones periódicas, tanto cortas como largas, que van desde unos pocos cientos de días hasta varios miles de años. Sin embargo, los investigadores tienen diferentes maneras de explicar los mecanismos físicos subyacentes.
EMPUJÓN AL IMÁN MAGNÉTICO
El modelo desarrollado por el equipo dirigido por Frank Stefani en el Instituto de Dinámica de Fluidos del HZDR considera los planetas como marcapasos. Según este modelo, aproximadamente cada 11 años, Venus, la Tierra y Júpiter concentran sus fuerzas de marea combinadas en el Sol. Mediante un complejo mecanismo físico, cada vez que lo hacen, le dan un pequeño empujón al imán interno del Sol. En combinación con el movimiento orbital en forma de roseta del Sol, esto provoca fluctuaciones periódicas superpuestas de duración variable, tal como se observa en el Sol.
“Todos los ciclos solares identificados son una consecuencia lógica de nuestro modelo; su capacidad explicativa y su consistencia interna son realmente asombrosas. Cada vez que hemos perfeccionado nuestro modelo, hemos descubierto correlaciones adicionales con los períodos observados”, afirma Stefani en un comunicado.
En el trabajo publicado, se trata de la Oscilación Cuasi Bienal (QBO), una fluctuación aproximadamente bianual en diversos aspectos de la actividad solar. La particularidad radica en que, en el modelo de Stefani, la QBO no solo puede asignarse a un período preciso, sino que también conduce automáticamente a una actividad solar atenuada.
Hasta ahora, los datos solares solían indicar períodos de QBO de entre 1,5 y 1,8 años. En trabajos anteriores, algunos investigadores habían sugerido una conexión entre la QBO y los llamados eventos de Mejora del Nivel del Suelo. Se trata de fenómenos esporádicos durante los cuales partículas solares ricas en energía desencadenan un aumento repentino de la radiación cósmica en la superficie terrestre.
Un estudio realizado en 2018 muestra que los eventos de radiación medidos cerca del suelo ocurrieron con mayor frecuencia en la fase positiva de una oscilación con un período de 1,73 años. Contrariamente a la suposición habitual de que estas erupciones de partículas solares son fenómenos aleatorios, esta observación indica un proceso cíclico fundamental, afirma Stefani.
Por esta razón, él y sus colegas revisaron la cronología. Descubrieron la mayor correlación para un período de 1,724 años. “Este valor es notablemente cercano al valor de 1,723 años, que se presenta en nuestro modelo como un ciclo de actividad completamente natural”, afirma Stefani. “Asumimos que se trata de QBO”.
Mientras que el campo magnético solar oscila entre mínimo y máximo durante un período de 11 años, la QBO impone un patrón adicional de período corto en la intensidad del campo. Esto atenúa la intensidad del campo en general, ya que el campo magnético solar no mantiene su valor máximo durante tanto tiempo. Un diagrama de frecuencias revela dos picos: uno en la intensidad máxima del campo y el otro cuando la QBO retrocede.
Este efecto se conoce como bimodalidad del campo magnético solar. En el modelo de Stefani, los dos picos provocan una reducción de la intensidad media del campo magnético solar, una consecuencia lógica de la QBO.
Este efecto es fundamental porque el Sol es más activo durante las intensidades de campo más altas. Es entonces cuando ocurren los eventos más intensos, con enormes tormentas geomagnéticas como el evento de Carrington de 1859, cuando incluso se pudieron ver auroras polares en Roma y La Habana, y los altos voltajes dañaron las líneas telegráficas.
Sin embargo, si el campo magnético solar permanece en intensidades de campo más bajas durante un período significativamente más largo, se reduce la probabilidad de eventos muy violentos, explica Stefani.