En un nuevo artículo publicado en Física Solar, el equipo de investigación predice que el Ciclo de Manchas Solares 25 alcanzará su punto máximo con un número máximo de manchas solares en algún lugar entre aproximadamente 210 y 260, lo que pondría el nuevo ciclo en compañía de los pocos mejores que se hayan observado.

El ciclo que acaba de terminar, el Ciclo 24 de Manchas Solares, 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 Manchas Solares será igualmente débil. El panel predice un número máximo de manchas solares de 115.

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

«Los científicos han tenido dificultades para predecir tanto la duración como la fuerza de los ciclos de manchas solares porque carecemos de una comprensión fundamental del mecanismo que impulsa el ciclo», dijo el subdirector del 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 de manchas solares 25 comienza con una explosión; ¿qué seguirá?

En el trabajo anterior de McIntosh, él y sus colegas dibujaron 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 manchas solares.

McIntosh cree que los puntos brillantes marcan el recorrido de las bandas de campo magnético, que se envuelven alrededor del Sol. Cuando las bandas de los hemisferios norte y sur, que tienen campos magnéticos con carga opuesta, se encuentran en el ecuador, se aniquilan mutuamente, lo que conduce a un evento de «terminador». Estos terminadores son marcadores cruciales en el reloj de 22 años del Sol, dice McIntosh, porque marcan el final de un ciclo magnético, junto con su ciclo de manchas solares correspondiente, 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 se ralentizan 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 cargadas opuestas se superponen e interfieren entre sí dentro del Sol. La ralentización extiende el ciclo solar actual empujando el evento del terminador a tiempo. Desplazar el terminador a tiempo tiene el efecto de reducir la productividad puntual del siguiente ciclo.

«Cuando miramos hacia atrás sobre el registro observacional de 270 años de eventos de terminadores, vemos que cuanto más largo es el tiempo entre terminadores, más débil es el siguiente ciclo», dijo el coautor del estudio Bob Leamon, investigador de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore. «Y, por el contrario, cuanto más corto es el tiempo entre terminadores, más fuerte es el siguiente 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 de mínimo solar a mínimo solar, que se define utilizando un promedio en lugar de un evento preciso. En el nuevo estudio, los investigadores midieron de un terminador a otro, lo que permite una precisión mucho mayor.

Mientras que los eventos de terminadores ocurren aproximadamente cada 11 años y marcan el comienzo y el final del ciclo de manchas solares, el tiempo entre terminadores puede variar por años. Por ejemplo, el Ciclo 4 de Manchas Solares comenzó con un terminador en 1786 y terminó con un terminador en 1801, 15 años después sin precedentes. 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, el Ciclo 23 de Manchas Solares comenzó en 1998 y no terminó hasta 2011, 13 años después. El Ciclo 24 de Manchas Solares, que acaba de terminar, también fue bastante débil, pero también fue bastante corto, apenas de 10 años, y esa es la base de la predicción alcista del nuevo estudio de que el Ciclo 25 de Manchas Solares será fuerte.

«Una vez que se identifican los terminadores en los registros históricos, el patrón se vuelve obvio», dijo McIntosh. «Un Ciclo 25 de Manchas Solares débil, como la comunidad está prediciendo, sería una desviación completa de todo lo que los datos nos han mostrado hasta este momento.