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"Nuestro estudio podría contribuir a entender mejor los intervalos de tiempo en los que el Sol no presenta manchas", dice el físico Ferriz-Mas, miembro del equipo que ha efectuado este hallazgo

descarga aqui el documento cientifico original en ingles.

Es conocido que el Sol presenta un ciclo de once años, a lo largo del cual su actividad magnética (que se manifiesta en forma de manchas, explosiones que liberan energía y eyecciones de materia al espacio interplanetario) varía entre un mínimo y un máximo. Pero, además de este ciclo de once años, basado en el número de manchas que aparecen en la superficie del Sol, también se ha observado la existencia de otros ciclos de actividad magnética con periodos más largos de 88, 104, 150, 208 y 506 años.

Ahora un grupo de físicos, entre los que se encuentra Antonio Ferriz-Mas, miembro del Grupo de Física Solar del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y profesor titular en la Universidad de Vigo, ha encontrado una coincidencia excelente entre los ciclos de periodo largo de actividad solar y los efectos de marea debidos a los planetas. Los resultados aparecen este miércoles destacados en la versión digital de la revista Astronomy & Astrophysics.

Se trata, cabe remarcarlo, de un artículo atrevido porque intenta contrarrestar la concepción clásica de que lo que ocurre en el interior del Sol lo determina exclusivamente el propio Sol. 

"Nosotros no decimos que el periodo de las manchas de once años del Sol las cause Júpiter. De hecho, nadie sabe por qué el periodo de las manchas tiene 11 años", dice a LaVanguardia.com Ferriz-Mas. "Nuestro estudio se refiere a la modulación de la actividad magnética solar a largo plazo (como, por ejemplo, la aparición de los llamados Mínimos de Maunder)", añade.

Los Mínimos de Maunder son prolongados intervalos de tiempo en los que el Sol, prácticamente, no presenta manchas. Poco después de que Galileo Galilei observara las manchas solares, éstas dejaron de apreciarse. En concreto, entre aproximadamente 1645 y 1715 (Galileo murió en 1642) apenas se detectaron manchas solares. Eso coincidió -con un pequeño desfase temporal- con un periodo de enfriamiento de la Tierra (al menos en el hemisferio norte) que se conoce como la pequeña edad de hielo.

Esta pequeña edad de hielo comenzó poco después de que dejara de haber manchas. "Pero no dejó de haberlas durante un mes o dos, sino alrededor de 75 años. Y esos periodos de ausencia de manchas de entre 75 y 100 años o más es lo que se denomina Mínimos de Maunder", aclara este profesor de Física de la Universidad de Vigo. "Nuestro estudio podría contribuir a entender mejor los Mínimos de Maunder y la distribución temporal de éstos", añade.

Este equipo internacional (Suiza, España y Australia) ha reconstruido minuciosamente la actividad magnética solar de los últimos diez mil años analizando para ello la concentración de isótopos cosmogénicos (los isótopos berilio-10 y carbono-14) en testigos de hielo de la Antártida y de Groenlandia. La serie temporal obtenida muestra unas periodicidades, aparte del conocido ciclo solar de once años, para las cuales no existía hasta ahora ninguna explicación en el marco de la teoría dinamo (es decir, la teoría que intenta dar cuenta de cómo se generan los campos magnéticos solares y estelares).

La capa donde se almacena el flujo magnético

El Sol no rota rígidamente, sino que posee una rotación diferencial en latitud y en profundidad; en particular, las regiones en el ecuador rotan más rápido que las de los polos. Pero esta rotación diferencial se da tan solo en el 30% más externo del Sol, en la llamada zona de convección. Bajo esta zona se encuentra la zona radiativa, en la que la energía se transporta por radiación (fotones) y donde la rotación es casi rígida.

Justo entre las zonas convectiva y radiativa existe una delgada capa, la tacoclina, donde se produce una transición muy marcada entre ambas zonas. Esta capa es crucial para el almacenamiento y amplificación del campo magnético solar, puesto que en ella se localizarían inicialmente los intensos tubos de flujo magnético que en algún momento originarán las manchas solares que se observan en la superficie.

Si la tacoclina estuviera un poco achatada y se desviase ligeramente de la simetría axial -por ejemplo, porque rotase alrededor de un eje ligeramente inclinado con respecto al eje de rotación del Sol-, los planetas podrían ejercer pares de fuerzas sobre la tacoclina por efecto marea (similar al que la Luna ejerce sobre los océanos terrestres). El efecto de marea, aunque pequeño, y hasta ahora despreciado, podría ser suficiente para afectar la capacidad de la tacoclina para almacenar los tubos de flujo magnético, precursores de las manchas.

El efecto de los planetas, a través de las fuerzas de marea, podría modificar ligeramente la estabilidad de la estratificación del gas en la tacoclina. "Esta modificación podría ser de una parte en 10.000 a una parte en 100.000. Es como si a una persona que tiene 100.000 euros le quitamos uno, no se da cuenta. Pues esta modificación tan pequeña podría ser suficiente para modificar la capacidad de almacenamiento de tubos de flujo magnético dentro de esa capa", relata Ferriz-Mas.

Muchos científicos suponen, desde los años 80, que las manchas solares son simplemente grandes tubos de flujo magnético que ascienden desde esa tacoclina hasta la superficie del Sol, atravesando unos 200.000 km de zona convectiva.

"Si la estabilidad de la estratificación del gas en la tacoclina fuese distinta, esos tubos, cuando entraran en la zona de convección para ascender, serían demasiado débiles. Eso quiere decir que la convección los destrozaría por el camino y a la superficie sólo llegaría campo magnético difuso, no estructurado en manchas", argumenta este científico.

Este grupo de físicos supone que cuando hay un Mínimo de Maunder no significa que no llegue campo magnético a la superficie, sino que ese campo no llega en forma de manchas. "El origen de todo está en la tacoclina", señala Ferriz-Mas. "Si no hay en esta capa solar tubos de flujo del orden de 100.000 Gauss que entren en la zona de convección y empiecen a ascender, no hay manchas", agrega. 

"El campo magnético en la superficie terrestre, que ponemos de manifiesto con una brújula, puede tener una intensidad de entre 0,25 y 0,65 Gauss. Si los tubos de flujo no llegan a alcanzar los aproximadamente 100.000 Gauss, porque la estabilidad de la estratificación del gas en la tacoclina ha sido perturbada por el efecto de marea de los planetas, entonces éstos no mantendrían su identidad al atravesar la zona de convección y no podrían llegar a la superficie en forma de estructura coherente que diese lugar a manchas solares", explica Ferriz- Mas.

Si todo lo relatado aquí se cumpliera, deberían encontrarse los mismos periodos en la actividad solar que en el torque [fuerza que se le ejerce a algo para hacerlo girar] ejercido por los planetas, como precisamente ha descubierto el equipo en el que participa el investigador Antonio Ferriz-Mas (IAA-CSIC).

Como indican los doctores J. A. Abreu y J. Beer del ETH de Zurich (Instituto Politécnico Federal), coautores del artículo, la influencia de los planetas sobre el magnetismo solar a larga escala temporal es una hipótesis interesante, que daría una explicación natural a los periodos de entre ochenta y ocho y dos mil doscientos años presentes en el registro de la actividad magnética solar. Si esto fuese así, este estudio puede tener implicaciones muy importantes para entender mejor cómo funciona el Sol y, en particular, la actividad magnética solar.