Así trabaja nuestro Sol, Hathaway y Dikpati no se equivocaron

En Marzo 12 del 2010; bajo el titulo Una "corriente de fuego" en el Sol adquiere velocidad la Nasa se preguntaba  ¿Qué pretende el Sol ahora?

Una "corriente de fuego" masiva en el Sol comenzó a moverse a altas velocidades, sorprendiendo así a investigadores y desafiando algunos modelos existentes del ciclo solar.

De la misma manera comentaba una exposición salida ese mismo día en la edición de la revista "Science" ("Ciencia", en idioma español), en ella. el físico solar David Hathaway, de la NASA, informaba que la parte superior del Gran Cinturón Transportador del Sol ha estado girando a velocidades récord en los últimos cinco años.

"Creo que esto podría explicar el inusual profundo mínimo solar que hemos estado observando", comentaba Hathaway. "La alta velocidad del cinturón transportador desafía los modelos que existen del ciclo solar y nos ha obligado a volver a la pizarra para buscar nuevas ideas".

El Gran Cinturón Transportador es una corriente de fuego (plasma caliente) de circulación masiva que ocurre dentro del Sol. Posee dos ramificaciones (norte y sur) y a cada una de ellas le toma alrededor de 40 años completar un ciclo. Los investigadores piensan que la inversión del sentido del ciclo controla el ciclo de las manchas solares.

Hathaway había estado monitorizando el cinturón transportador usando datos proporcionados por el Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO, en idioma inglés). El flujo superficial del cinturón, decía, erosiona la superficie del Sol, barriendo las acumulaciones o nudos de magnetismo solar y transportándolas hacia los polos. El SOHO es capaz de rastrear estos nudos (Hathaway los llama "elementos magnéticos") y, por lo tanto, revelar la velocidad del flujo que se encuentra por debajo de ellos.

"Es parecido a medir la velocidad de un río en la Tierra por medio de la observación de las hojas y ramitas que flotan y siguen la corriente en su superficie", explicaba Hathaway.

"En primer lugar, recordar lo que las manchas solares son - nudos enredados de magnetismo generados por el dínamo interno del Sol. Una mancha solar típica dura apenas unas semanas Entonces se desintegra.. , dejando tras de sí nudos magnéticos de campos débiles ".

"La parte superior del gran Cinturon transportador roza la superficie del Sol, barriendo los campos magnéticos de manchas solares debiles. Los nudos magnéticos debiles son arrastrados hacia los polos a una profundidad de 200.000 kilómetros donde el dínamo magnético del Sol puede amplificarlos. Una vez que los nudos magnéticos son amplificados, se vuelven boyantes y flotan hacia la superficie.

Todo esto sucede con una gran lentitud. "Se tarda unos 40 años para que el cinturón complete un bucle", dice Hathaway. La velocidad varía "en cualquier lugar de un ritmo de 50 años (lento) a un ritmo de 30 años (rápido)".

Cuando el cinturón se está convirtiendo en "rápido", significa que muchos de los campos magnéticos están siendo barridos, y que un futuro ciclo solar será intenso. Esta es una base para el pronóstico: "El cinturón se estaba convirtiendo rápidamente en 1986-1996".  Los campos magnéticos barridos entonces debe volver a aparecer como grandes manchas solares en el período 2010-2011." pronosticaba Hathaway.

Aclaración sobre el significado de la palabra "rápido": El Gran Cinturón Transportador es una de las estructuras más grandes de todo el sistema solar y, según los estándares humanos, se mueve con una gran lentitud. "Rápido", en este contexto, significa de 10 a 15 metros por segundo (de 20 a 30 millas por hora ó aproximadamente de 32 a 48 kilómetros por hora). Un buen ciclista podría fácilmente mantener esta marcha.

El aumento de la velocidad ocurrió sorpresivamente en dos niveles.

Primero, coincidió con el mínimo solar más profundo en casi 100 años, contradiciendo así los modelos que predecían que un cinturón rápido debería ocasionar la producción de manchas solares. La idea básica era que el cinturón barria los campos magnéticos de la superficie del Sol y los arrastraba hacia abajo, en la dirección en donde se encuentra la dínamo interna del Sol. Allí, estos campos eran amplificados para formar las bases de las nuevas manchas solares. Un cinturón transportador que se desplaza rápidamente debería de acelerar este proceso.

De modo que, ¿dónde han estado todas las manchas solares? El mínimo solar de 2008-2009 fue inusualmente profundo y ahora el Sol parecia estar en los comienzos de un nuevo ciclo solar débil, pero la idea era engañosa.

En lugar de producir manchas solares, Hathaway decia que un cinturón transportador rápido puede suprimirlas "si contrarresta la difusión magnética en el ecuador del Sol". Él describe el proceso en detalle en la revista "Science" ("Variaciones en el flujo meridional del Sol a través de un ciclo solar" ó "Variations in the Sun's Meridional Flow over a Solar Cycle", 12 de marzo de 2010, v327, 1350-1352).

La segunda sorpresa tiene que ver con el fondo del cinturón transportador.

El SOHO solamente puede cronometrar los movimientos de la cubierta visible del flujo. El fondo está escondido por ~200.000 kilómetros de cubierta de plasma. Sin embargo, se puede lograr una estimación de su velocidad por medio del rastreo de las manchas solares.

"Las manchas solares están supuestamente enraizadas al fondo del cinturón", comentaba Hathaway. "De modo que el movimiento de las manchas solares nos indica cuán rápido se está moviendo el cinturón allá abajo".

Él hizo justamente eso (confeccionó una gráfica que compara la velocidad con el momento en el que se produjeron las manchas solares desde 1996) y los resultados no tenian sentido. "Mientras que la parte superior del cinturón transportador se ha estado moviendo a velocidades muy elevadas, que marcan un récord, el fondo parece estar moviéndose a velocidades muy bajas, las cuales también establecen un récord. Otra contradicción" , que desorientaba a los mas expertos.

Como la mayoría de los expertos en el campo, Hathaway tenia confianza en el modelo de cinta transportadora y estába de acuerdo con Dikpati que el próximo máximo solar debería ser un extraordinario. Pero no estába de acuerdo con un punto. La Previsión de Dikpati ponia como Ciclo Solar Maximo al 2012. Hathaway creia que llegaria antes, en 2010 o 2011.

"La historia demuestra que la 'rampa' de grandes ciclos de manchas solares son más rápidos que los más pequeños", decia. "Espero ver las primeras manchas del próximo ciclo aparecen a finales de 2006 o 2007 y máximo solar a estar en marcha en 2010 o 2011".

Auroras intensas en Fairbanks, Alaska, en 1958.

La predicción de Dikpati era sin precedentes. En casi dos siglos desde que el ciclo solar de 11 años fuera descubierto, los científicos habían luchado por predecir el tamaño de los máximos futuros, y habían fracasado. Los máximos solares puedían ser intensos, como en 1958, o apenas detectables como el de 1805, sin obedecer a patrón alguno.

La clave del misterio, se dio cuenta Dikpati hace años, es una cinta transportadora en el sol.

Tenemos algo similar aquí en la Tierra, el Gran Belt transportadora del océano, popularizada en la película de ciencia ficción El día de mañana. Se trata de una red de corrientes que llevan agua y calor de océano a océano - vea el diagrama a continuación. En la película, la cinta transportadora se detuvo y lanzó el clima del mundo en el caos.

"Gran Cinturón Transportador del océano."

Cinta transportadora del sol es una corriente, no de agua, sino de electricidad, gas conductor. Fluye en un bucle del ecuador solar a los polos y de regreso. Así como el Gran Cinturón de Transporte Oceánico controla el clima de la Tierra, esta cinta transportadora solar controla el clima de sol. Específicamente, controla el ciclo de manchas solares.

Dikpati concluiria que el Sol entraria en un máximo solar importante y tendria su pico en el 2012, apenas menor que el de 1958.

¿Quién tenia razón? El tiempo lo diria. De cualquier manera coincidian en que se acercaba una tormenta solar de caracteristicas importante.

Una erupción masiva del sol que enviaria ondas de radiación y partículas cargadas hacia la Tierra, dañando los sistemas de satélites usados ​​para la sincronización de ordenadores, la navegación aérea, teléfonos, poniendo en riesgo la energía electrica y economia de los paises.

La diferencia entre ambos en sus predicciones, era tan solo un año.