En un par de artículos nuevos, los científicos pintan una imagen de cómo los ciclos solares mueren repentinamente, lo que puede provocar que los tsunamis de plasma corran por el interior del Sol y desencadenen el nacimiento del próximo ciclo de manchas solares solo unas pocas semanas después.
Los nuevos hallazgos proporcionan información sobre el misterioso momento de los ciclos de manchas solares, que están marcados por el aumento y disminución de la actividad de las manchas solares en la superficie solar. Mientras que los científicos saben desde hace mucho tiempo que estos ciclos duran aproximadamente 11 años, prediciendo cuándo termina un ciclo yel siguiente comienzo ha sido difícil de precisar con precisión. La nueva investigación podría cambiar eso.
En uno de los estudios, que se basa en casi 140 años de observaciones solares desde el suelo y el espacio, los científicos pueden identificar eventos "terminadores" que marcan claramente el final de un ciclo de manchas solares. Con un entendimiento de qué mirarEn el período previo a estos terminadores, los autores predicen que el ciclo solar actual Ciclo Solar 24 terminará en la primera mitad de 2020, iniciando el crecimiento del Ciclo Solar 25 muy poco después.
En un segundo estudio, motivado por el primero, los científicos exploran el mecanismo de cómo un evento terminador podría desencadenar el inicio de un nuevo ciclo de manchas solares utilizando un modelo informático sofisticado. Las simulaciones resultantes muestran que los "tsunamis solares" podrían proporcionar la conexión yexplique la transición notablemente rápida del Sol de un ciclo a otro.
Ambos estudios fueron dirigidos por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica NCAR.
"La evidencia de los terminadores ha estado oculta en el registro de observación durante más de un siglo, pero hasta ahora, no sabíamos lo que estábamos buscando", dijo el científico del NCAR Scott McIntosh, quien dirige el Observatorio de Altitudes Altas del centro ytrabajamos en ambos estudios. "Al combinar una variedad tan amplia de observaciones durante tantos años, pudimos reconstruir estos eventos y proporcionar una visión completamente nueva de cómo el interior del Sol impulsa el ciclo solar".
La investigación fue financiada por la National Science Foundation, que es patrocinador de NCAR, el programa Living with a Star de la NASA y el Centro de I + D en red conjunto Indo-EE. UU.
parpadeos de luz revelan misterios
Los ciclos de manchas solares nacen después del mínimo solar, un período en el que la cara del Sol está en silencio. A medida que el ciclo continúa, surgen más y más manchas solares, apareciendo primero a aproximadamente 35 grados de latitud en ambos hemisferios y marchando lentamente hacia el ecuador sobre ununa década antes de que se desvanezcan nuevamente en el próximo mínimo solar. El punto medio aproximado de esta progresión es el máximo solar, cuando las manchas solares son las más abundantes.
La predicción del momento de la evolución de las manchas solares es un objetivo científico importante, en parte porque la actividad de las manchas solares está vinculada a las tormentas solares que pueden interrumpir la atmósfera superior de la Tierra y afectar las señales GPS, las redes de energía y otras tecnologías críticas. Pero tales predicciones han demostrado ser desafiantes.
Por ejemplo, el Sol se encuentra actualmente en un mínimo solar. Los científicos saben que la paz relativa significa que el ciclo solar actual se está terminando, pero ha sido difícil decir si el nuevo ciclo comenzará en unos meses o unos años.McIntosh y sus colegas piensan que sus estudios pueden proporcionar más claridad, tanto en el momento de los ciclos como en lo que impulsa los ciclos mismos.
Los investigadores comenzaron estudiando el movimiento de los puntos brillantes coronales: parpadeos efímeros de luz ultravioleta extrema en la atmósfera solar. Al observar los puntos brillantes, que ocurren incluso en la relativa calma de un mínimo solar, los científicos creen que han ganado ununa visión más completa del ciclo solar que si se enfocaran solo en la actividad de las manchas solares.
Los puntos brillantes aparecen primero en latitudes más altas que las manchas solares alrededor de 55 grados y migran hacia el ecuador a aproximadamente 3 grados de latitud por año, llegando al ecuador después de un par de décadas. Los caminos trazados por los puntos brillantes se superponen con la actividad de las manchas solares enlas latitudes medias alrededor de 35 grados hasta que ambas alcanzan el ecuador y desaparecen. Esta desaparición, que los investigadores llaman un evento terminador, es seguida poco después con una gran explosión de actividad de punto brillante en las latitudes medias, marcando elcomienzo del próximo ciclo de manchas solares.
En el nuevo estudio que identifica eventos terminadores, publicado en la revista Física solar , los científicos corroboran las observaciones de punto brillante con una serie de otras observaciones de una variedad de instalaciones de observación de naves espaciales y terrestres que se remontan a lo largo de 13 ciclos solares.
"Pudimos identificar estos terminadores al observar datos de un rango completo de diferentes medidas de actividad solar - campos magnéticos, irradiancia espectral, flujo de radio - además de los puntos brillantes", dijo el científico de la Universidad de Maryland BobLeamon, coautor del artículo y también investigador del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "Los resultados demuestran que realmente es necesario poder retroceder y utilizar todos los datos disponibles para apreciar cómo funcionan las cosas, no solouna nave espacial o una observación o un modelo "
conexiones de tsunami
McIntosh y su equipo han identificado que los puntos brillantes coronales les permiten "ver" mejor el desarrollo del ciclo solar. Pero, ¿por qué el ciclo de manchas solares comienza a surgir en las latitudes medias unas semanas después del terminador?
El documento sobre tsunamis solares, dirigido por el científico de NCAR Mausumi Dikpati y publicado en Informes científicos , explora los posibles mecanismos detrás de las observaciones. Sugiere que los puntos brillantes coronales son marcadores del movimiento de los "campos magnéticos toroidales" del Sol, que se envuelven alrededor del Sol como bandas de goma que se extienden en dirección este-oeste y migran lentamente haciael ecuador durante las mismas dos décadas.
Cuando estos campos magnéticos toroidales salen a la superficie, crean manchas solares junto con los puntos brillantes que ya estaban produciendo. A medida que viajan, también actúan como presas magnéticas, atrapando plasma detrás de ellos. Cuando los campos magnéticos toroidales del norte del Soly los hemisferios meridionales se tocan en el medio, sus cargas opuestas causan su aniquilación mutua, liberando el líquido acumulado detrás de ellos en un tsunami. Este fluido se precipita hacia adelante, choca y luego se ondula hacia atrás, viajando hacia los polos a una velocidad de aproximadamente 300metros por segundo.
A medida que el tsunami solar alcanza las latitudes medias del Sol, se encuentra con los campos magnéticos toroidales del próximo ciclo, que ya están marchando hacia el ecuador esta progresión está marcada por el camino de los puntos brillantes coronales pero viajando más profundo dentro del Sol.El tsunami impulsa esos campos magnéticos, elevándolos hacia la superficie y produciendo la notable oleada de puntos brillantes, y la actividad de las manchas solares que los acompaña, que marca el comienzo del nuevo ciclo de manchas solares.
"Hemos observado el ciclo de manchas solares durante cientos de años, pero ha sido un misterio qué mecanismo podría transportar una señal desde el ecuador, donde termina el ciclo, hasta las latitudes medias del Sol, donde comienza el siguiente ciclo, en taltiempo relativamente corto ", dijo Dikpati.
Como organismo, la investigación proporciona una nueva forma de pensar sobre el funcionamiento del interior solar que desafía parte del pensamiento convencional sobre los procesos en el Sol. Si la investigación está en el camino correcto o no, y podría mejorar nuestrocapacidades predictivas: pronto obtendrá su primera prueba.
Según los autores, hay una serie de instrumentos que son ideales para observar el inevitable final del ciclo solar actual y el inicio del próximo. Estos incluyen la sonda solar Parker, que se lanzó en agosto pasado, el STEREO-Anave espacial, el Observatorio de Dinámica Solar, el Telescopio Solar Daniel K. Inouye y otros activos.
"En el próximo año, deberíamos tener una oportunidad única de observar ampliamente un evento terminador a medida que se desarrolla y luego ver el lanzamiento del Sunspot Cycle 25", dijo McIntosh. "Creemos en los resultados, especialmente si el terminador llega cuandopredicho, podría revolucionar nuestra comprensión del interior solar y los procesos que crean manchas solares y dan forma al ciclo de las manchas solares ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro Nacional de Investigación Atmosférica / Corporación Universitaria de Investigación Atmosférica . Original escrito por Laura Snider. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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