Un nuevo estudio aclara los misterios del ciclo solar

La zona de convección del Sol juega un papel clave en la generación y evolución del campo magnético del Sol, un hallazgo que arroja luz sobre un misterio del ciclo solar.

Analizando conjuntos de datos que abarcan más de 20 años, los investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, la Universidad de Gotinga y la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi han obtenido la imagen más completa del flujo de plasma norte-sur en la zona de convección. El flujo va alrededor de la zona de convección en cada hemisferio en aproximadamente 22 años.

La actividad magnética del Sol sigue un ciclo de once años. En el transcurso de un ciclo solar, la actividad magnética del Sol va y viene. Durante el máximo solar, aparecen grandes manchas solares y regiones activas en la superficie del Sol. Espectaculares bucles de plasma caliente se extienden por toda la atmósfera del Sol y erupciones de partículas y radiación disparan al espacio interplanetario.

Durante el mínimo solar, el Sol se calma considerablemente. Una sorprendente regularidad aparece en el llamado diagrama de mariposas, que describe la posición de las manchas solares en un diagrama de tiempo-latitud. Al comienzo de un ciclo solar, las manchas solares emergen en latitudes medias. A medida que el ciclo progresa, emergen cada vez más cerca del ecuador. Para explicar este "diagrama de mariposas", los físicos solares sospechan que el campo magnético profundo es llevado hacia el ecuador por un flujo a gran escala.

Sondear el interior del Sol

Los heliosismólogos usan ondas de sonido para sondear el interior del Sol, de la misma manera que los geofísicos usan terremotos para sondear el interior de la Tierra. Las ondas de sonido solares tienen períodos cercanos a los cinco minutos y están continuamente excitadas por la convección cerca de la superficie.

Los movimientos asociados con las ondas de sonido solares se pueden medir en la superficie del Sol con telescopios en naves espaciales o en el suelo. En este estudio se utilizaron observaciones de ondas de sonido en la superficie que se propagan en dirección norte-sur a través del interior solar. Estas ondas están perturbadas por el flujo meridional: viajan más rápido a lo largo del flujo que contra el flujo.

Sorprendentemente, el tiempo que tarda el plasma en completar el ciclo es de aproximadamente 22 años, y esto proporciona la explicación física del ciclo de once años del Sol. Además, las manchas solares emergen más cerca del ecuador a medida que avanza el ciclo solar, como se ve en el diagrama de mariposa.