La reversión magnética del polo norte solar a comenzado según Hinode y SOHO

Aproximadamente cada 11 años el campo magnético del sol se invierte por completo - el polo norte magnético cambia a sur, y viceversa. Es como si un imán de barra lentamente perdió su campo magnético y la recuperó en la dirección opuesta, de modo que el lado positivo se convierte en el lado negativo. Pero, por supuesto, el sol no es un imán de barra sencillo, es mucho más complejo, como lo son también los campos magnéticos en continuo movimiento durante todo el ciclo de once años.

Sin embargo monitoreo sobre la cartografía de esos campos, es una parte crucial de la comprensión de cómo - y, a su vez, cuando - el sol ejercerá su próxima inversión. Este vuelta coincide con la mayor actividad solar que se ve en el sol en cualquier ciclo dado, conocido como "máximo solar".

Mientras que el ciclo se desarrolla con regularidad aparente cada 11 años, en los dos artículos científicos recientes detallamos cuan asimétrico es este proceso en realidad. En la actualidad la polaridad en el norte de el sol parece haber disminuido cerca de cero, es decir, que parece estar encaminada en su etapa de cambio polar del norte magnético hacia el sur, pero lo extraño es que la polaridad en el sur recién está comenzando a disminuir.

"En este momento, no hay un desequilibrio entre el norte y el polo sur", dice Jonathan Cirtain, un científico espacial en la NASA del Centro de Vuelo Espacial Marshall en Huntsville, Alabama, quien también es científico de la NASA del proyecto de una misión japonesa solar llamado Hinode. "El norte ya está en transición, muy por delante del polo sur, y no entendemos por qué."

Uno de los dos documentos se basa en datos de Hinode, que muestra la observación directa de este cambio polar. El otro trabajo hace mención de una nueva técnica observar en la radiación de microondas de la atmósfera polar del sol para inferir la actividad magnética en la superficie. La asimetría que se describe en los documentos desmiente los modelos del sol que asumen que el norte del Sol y la polaridad sur cambiar al mismo tiempo. Además, ambos trabajos coinciden en que el cambio es inminente en el polo norte, con suficiente antelación de las predicciones generales que el máximo solar de este ciclo tendrán lugar en 2013. Por último, los resultados directos de Hinode también sugieren la necesidad de volver a examinar ciertos modelos solares y otros relacionados.

La medición de la actividad magnética cerca de los polos no es fácil porque todos nuestros telescopios solares, expresa el científico, ven una perspectiva del sol aproximadamente en su ecuador, que ofrece sólo una vista oblicua de los polos, cuando se requiere una visión de arriba hacia abajo para medidas precisas magnéticas. Hinode puede observar esta actividad cada año con su alta resolución del Telescopio Solar Óptico que puede asignar los campos magnéticos cuando se les observa desde cerca del ecuador. La técnica de radiación de microondas que se describe en el segundo artículo hace mención al descubrimiento realizado en el año 2003. El mismo estipula que, a medida que el sol se mueve hacia el máximo solar las erupciones gigantescas en el Sol llamado erupciones protagonicas, las cuales durante el mínimo solar se concentran en las latitudes más bajas solares, comienzan a viajar hacia latitudes más altas cercanas a los polos. Además, el brillo polar en las longitudes de onda de microondas disminuye a valores muy bajos.

"Estas erupciones prominentes se asocian con una mayor actividad solar, como las eyecciones de masa coronal o CME, por lo que las CME procedentes de latitudes más altas, también apuntan a un máximo aproximado solar", dice Nat Gopalswamy. Gopalswamy quién es un científico solar de la NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland. Nat es el primer autor del articulo de observaciones por microondas, que fue aceptada por The Astrophysical Journal el 11 de abril de 2012. "Cuando comenzamos a ver las erupciones protagonicas por encima de 60 grados de latitud en el sol, entonces sabemos que estamos llegando a un máximo solar". expresa.

Para ver las erupciones prominentes hacia los polos, Gopalswamy y su equipo utilizaron las observaciones del Nobeyama Radio Telescopio de Japón, misión conjunta ESA / NASA  y del Observatorio Heliosférico Solar (SOHO). Ellos vieron el sol en las longitudes de onda de microondas, que se utilizan para observar el área de la atmósfera del Sol, justo encima de la superficie conocida como cromosfera. Gopalswamy a creado técnicas precisas para utilizar la radiación de microondas, como para medir la intensidad de la actividad magnética en la superficie del Sol en los polos. Mediante la cartografía de la luminosidad de la radiación de microondas a través de la cromosfera, los científicos demostraron que la intensidad en el polo norte ya ha caído hasta el umbral que se alcanzó en el ciclo del último máximo solar, lo que sugiere la aparición de un  máximo solar allí. Esto está respaldado por el hecho de que las erupciones prominentes se producen también en las altas latitudes en el norte. La actividad de erupción en la mitad sur del sol, sin embargo, recién está comenzando a aumentar. La primera CME ocurrida allí fue a comienzos de marzo de 2012.

Los datos de Hinode, también muestra esta diferencia entre el norte y el sur. Los resultados de Hinode son reportados por un equipo japonés, dirigido por Daikou Shiota un científico solar del Instituto de Investigación de Física y Química en RIKEN. Estos trabajos se presentaron recientemente a la revista The Astrophysical Journal para su publicación. Shiota y su equipo utilizaron los instrumentos del Hinode para observar el mapa magnético de los polos de cada mes, desde septiembre de 2008. Los primeros mapas mostraron concentraciones grandes y fuertes de los campos magnéticos que son casi todos negativos en su polaridad magnética. Mapas recientes, sin embargo, muestran una imagen diferente. No sólo son los parches de magnetismo más pequeños y débiles, sino que ahora también hay una gran cantidad de polaridad positiva visible. Lo que una vez señaló a un polo norte fuertemente negativo, es ahora una región débilmente magnetizada, lo que indica que el polo que se convertirá en neutral. Esto se produce durante el máximo solar  y de acuerdo a las predicciones del equipo, será en este mes.

"Esta es la primera observación directa de este cambio de campo", dice Cirtain. "Y es muy importante para entender cómo el magnetismo del Sol genera el ciclo solar."

Ted Tarbell es el investigador principal para el Telescopio Óptico Solar Hinode en Lockheed Martin en Palo Alto, California, y señala que las mediciones directas mostraron el progreso de la inversión de los polos, y resalta la parte anterior del ciclo en 2008. Los modelos paradigmáticos de la etapa magnética, sugieren que (y aquí citaremos la definición de Hathaway_NASA) "Los flujos meridionales sobre la superficie del Sol arrastran campos magnéticos desde las manchas solares situadas en latitudes medias hasta los polos". "Los polos acaban invirtiéndose debido a que estos flujos transportan campos magnéticos apuntando al sur hacia el polo norte magnético y campos magnéticos apuntando al norte hacia el polo sur magnético". El campo dipolar se debilita uniformemente conforme los flujos opuestos en dirección se acumulan en los polos del Sol, hasta que a la altura del máximo solar, los polos magnéticos cambian de polaridad y comienzan a crecer hacia una nueva dirección.

Los datos Hinode muestran que esta transición en el norte comenzó antes de que tal deriva haya tenido la oportunidad de que se produzca.

"Esta es una de las cosas más interesantes de este trabajo en el Hinode para mí", dice Tarbell. "¿Cómo surgió la inversión de los polos tan temprano, a pesar de que el inicio del ciclo solar (mayor actividad) en latitudes más bajas, no había empezado todavía?"

Tarbell piensa que estas observaciones significan que este modelo también puede ser necesario volver a examinarse.

Con estos ajustes a los modelos, se espera siempre que con la recolección de nuevo datos mejore la comprensión de como se desenvuelve el sol. De hecho, David Hathaway, quien es un científico solar en el Centro Marshall de la NASA, y que es co-autor del artículo observaciones en microondas junto con Gopalswamy, señala que la idea de que existan asimetrías en el sol no es completamente nueva. Otros trabajos han subrayado recientemente los síntomas de esta asimetría, que mide, por ejemplo, más manchas solares en el hemisferio norte que en el sur por el momento. "Pero la mayoría de los modelos bien desarrollados no incorporan la asimetría en ellos", dice Hathaway. "Existe modelos más complicados que incorporan las asimetrías, pero tienen otras maneras que no se adaptan a las observaciones."

La continuación del estudio sobre estas diferencias, utilizando los mejores observatorios, así como nuevas técnicas de análisis ayudará a ampliar y mejorar nuestra comprensión del sol, su ciclo de 11 años, y las grandes erupciones que se producen en su superficie.

Los científicos también mantendrá sus ojos en el actual ciclo solar 24, debido a un cambio polar en el norte, que se está dando antes de lo esperado. Esto implica también que puede ser un ciclo bastante pequeño en términos del número de manchas solares y la cantidad de la actividad solar.

Fuentes: NASA