Podría ser uno de los más fuertes desde que comenzó el mantenimiento de registros

Izquierda: bandas magnéticas con carga opuesta, representadas en rojo y azul, marchan hacia el ecuador durante un período de 22 años. Cuando se encuentran en el ecuador, se aniquilan entre sí. Derecha: La animación superior muestra el número total de manchas solares (negro) y las contribuciones de los hemisferios norte (rojo) y sur (azul). La parte inferior muestra la ubicación de las manchas. Crédito: Scott McIntosh

  • Los científicos utilizan un ciclo solar extendido de 22 años para hacer el pronóstico
  • Utiliza tiempos basados ​​en el trabajo en un ‘reloj solar’ dirigido por Universidad de Warwick fisicos

En directa contradicción con el pronóstico oficial, un equipo que incluye a científicos de la Universidad de Warwick y dirigido por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) predice que el ciclo de las manchas solares que comenzó este otoño podría ser uno de los más fuertes desde que comenzó el mantenimiento de registros.

En un nuevo artículo publicado en Física solar, el equipo de investigación predice que el ciclo 25 de manchas solares alcanzará su punto máximo con un número máximo de manchas solares en algún lugar entre aproximadamente 210 y 260, lo que colocaría al nuevo ciclo en compañía de los pocos más importantes jamás observados.

El ciclo que acaba de terminar, Sunspot Cycle 24, alcanzó su punto máximo con un número de manchas solares de 116, y el pronóstico de consenso de un panel de expertos convocado por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) predice que el ciclo 25 de las manchas solares será igualmente débil. El panel predice un número máximo de manchas solares de 115.

Si el nuevo pronóstico liderado por NCAR se confirma, respaldaría la teoría poco ortodoxa del equipo de investigación, detallada en una serie de artículos publicados durante la última década, de que el Sol tiene ciclos magnéticos de 22 años superpuestos que interactúan para producir el pozo. -conocido, ciclo de manchas solares de aproximadamente 11 años como subproducto. Los ciclos de 22 años se repiten como un reloj y podrían ser la clave para finalmente hacer predicciones precisas sobre el momento y la naturaleza de los ciclos de las manchas solares, así como muchos de los efectos que producen, según los autores del estudio.

Este estudio utiliza una investigación anterior que ideó un ‘reloj solar’ para la variación en la actividad solar dirigida por la profesora Sandra Chapman, una de las coautoras del Departamento de Física de la Universidad de Warwick. Ella dijo: “El ciclo de actividad solar de aproximadamente 11 años de hecho varía de un ciclo a otro. Nosotros recientemente [1] desarrolló un nuevo método para mapear este ciclo irregular en un ‘reloj solar’ regular, que es útil para monitorear la variación del ciclo solar en el riesgo de clima espacial. Este estudio actual utiliza el mismo método para mirar hacia atrás en el tiempo para obtener tiempos más precisos de la duración de los ciclos. Dado que los ciclos más cortos son seguidos por ciclos más activos, esto conduce a una predicción del tamaño del próximo máximo solar. Aprendemos algo importante sobre la física del sol, ya sea que nuestra predicción sea correcta o no; una forma en que podríamos equivocarnos sería si el sol comenzara a comportarse de una manera nueva «.

“Los científicos han luchado para predecir tanto la duración como la fuerza de los ciclos de las manchas solares porque carecemos de una comprensión fundamental del mecanismo que impulsa el ciclo”, dijo el subdirector de NCAR, Scott McIntosh, físico solar que dirigió el estudio. «Si nuestro pronóstico resulta correcto, tendremos evidencia de que nuestro marco para comprender la máquina magnética interna del Sol está en el camino correcto».

La nueva investigación fue apoyada por la National Science Foundation, que es el patrocinador de NCAR, y el programa Living With a Star de la NASA.

El ciclo 25 de las manchas solares comienza con una explosión; que seguirá

En el trabajo anterior de McIntosh, él y sus colegas bosquejaron el contorno de un ciclo solar extendido de 22 años utilizando observaciones de puntos brillantes coronales, parpadeos efímeros de luz ultravioleta extrema en la atmósfera solar. Estos puntos brillantes se pueden ver marchando desde las altas latitudes del Sol hasta el ecuador durante unos 20 años. A medida que cruzan las latitudes medias, los puntos brillantes coinciden con la aparición de la actividad de las manchas solares.

McIntosh cree que los puntos brillantes marcan el viaje de las bandas del campo magnético, que envuelven al Sol. Cuando las bandas de los hemisferios norte y sur, que tienen campos magnéticos de carga opuesta, se encuentran en el ecuador, se aniquilan mutuamente, lo que conduce a un evento de «terminación». Estos terminadores son marcadores cruciales en el reloj de 22 años del Sol, dice McIntosh, porque señalan el final de un ciclo magnético, junto con su correspondiente ciclo de manchas solares, y actúan como un disparador para que comience el siguiente ciclo magnético.

Mientras que un conjunto de bandas con carga opuesta está aproximadamente a la mitad de su migración hacia el encuentro ecuatorial, un segundo conjunto aparece en latitudes altas y comienza su propia migración. Si bien estas bandas aparecen en latitudes altas a un ritmo relativamente constante, cada 11 años, a veces disminuyen a medida que cruzan las latitudes medias, lo que parece debilitar la fuerza del próximo ciclo solar.

Esto sucede porque la desaceleración actúa para aumentar la cantidad de tiempo que los conjuntos de bandas con carga opuesta se superponen e interfieren entre sí dentro del Sol. La desaceleración extiende el ciclo solar actual al empujar el evento de terminación a tiempo. Sacar el terminador a tiempo tiene el efecto de consumir la productividad puntual del siguiente ciclo.

«Cuando revisamos el registro de observación de 270 años de eventos de terminación, vemos que cuanto más largo es el tiempo entre terminaciones, más débil es el ciclo siguiente», dijo el coautor del estudio Bob Leamon, investigador de la Universidad de Maryland en Baltimore. Condado. «Y, a la inversa, cuanto más corto sea el tiempo entre terminadores, más fuerte será el próximo ciclo solar».

Esta correlación ha sido difícil de ver para los científicos en el pasado porque tradicionalmente han medido la duración de un ciclo de manchas solares desde el mínimo solar al mínimo solar, que se define utilizando un evento promedio en lugar de un evento preciso. En el nuevo estudio, los investigadores midieron en cambio a terminadores, lo que permite una precisión mucho mayor.

Si bien los eventos de terminación ocurren aproximadamente cada 11 años y marcan el comienzo y el final del ciclo de las manchas solares, el tiempo entre terminaciones puede variar según los años. Por ejemplo, Sunspot Cycle 4 comenzó con un terminador en 1786 y terminó con un terminador en 1801, una cifra sin precedentes 15 años después. El siguiente ciclo, 5, fue increíblemente débil con una amplitud máxima de solo 82 manchas solares. Ese ciclo se conocería como el comienzo del Gran Mínimo “Dalton”.

De manera similar, Sunspot Cycle 23 comenzó en 1998 y no terminó hasta 2011, 13 años después. El ciclo 24 de las manchas solares, que acaba de terminar, también fue bastante débil, pero también fue bastante corto, apenas por debajo de los 10 años, y esa es la base de la predicción alcista del nuevo estudio de que el ciclo 25 de las manchas solares será fuerte.

“Una vez que identifica los terminadores en los registros históricos, el patrón se vuelve obvio”, dijo McIntosh. «Un ciclo 25 de manchas solares débil, como predice la comunidad, sería una desviación total de todo lo que los datos nos han mostrado hasta este momento».

Referencia: «Ciclos de actividad magnética superpuestos y número de manchas solares: pronóstico de amplitud del ciclo 25 de manchas solares» por Scott W. McIntosh, Sandra Chapman, Robert J. Leamon, Ricky Egeland y Nicholas W. Watkins, 24 de noviembre de 2020, Física solar.
DOI: 10.1007 / s11207-020-01723-y

Este material se basa en el trabajo respaldado por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica, una instalación importante patrocinada por la Fundación Nacional de Ciencias y administrada por la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica. Cualquier opinión, hallazgo, conclusión o recomendación expresada en este material no refleja necesariamente los puntos de vista de la National Science Foundation.