Decir que este ciclo solar está siendo distinto a
los demás no es nada nuevo ni extraño. Este ciclo número 24, es decir el
actual, está siendo de una intensidad bastante inferior a los anteriores, de
incluso un -46%. En ello se puede demostrar en la comparación en el actual y
los anteriores ciclos solares en la imagen 1:
Imagen 1: Comparación entre el ciclo solar actual y los anteriores ciclos
solares más cercanos.
Imagen 2: Comparación entre otros ciclos solares
más antiguos.
Pero todo esto no es nada fuera de lo normal ya que si lo comparamos con la imagen 2, podemos observar como anteriores ciclos solares fueron de una intensidad muy parecida al actual. De hecho si observamos con atención, el ciclo solar en el cual se produjo el famoso evento Carrington, sucedió durante los primeros meses
del ciclo solar número 10, lo cual es muy
parecido al actual. Con ello ya podemos saber y conocer que una gran tormenta
solar puede producirse en cualquier momento independientemente de que tengamos
mayor o menor actividad solar. No obstante lo que sí que podemos decir es que
trabajamos bajo probabilidades, es decir, con un ciclo solar mucho más intenso,
más probabilidades tenemos a que se produzcan tormentas solares, pero ello no
da valor 0 a los ciclos tranquilos e incluso en mínimos solares.
Ahora bien, el tema que puede preocupar es, de
que ¿si este ciclo solar está siendo de menor intensidad, como será el próximo?
La respuesta la
podríamos tener cerca, aunque todavía falta para que pasen los meses y
obtengamos más datos. Para ello tenemos que fijarnos sobre todo en el
movimiento de oscilación torsional solar.
El Sol genera un nuevo flujo magnético cerca de
sus polos cada 11 años que migra lentamente, a lo largo de un periodo de 17
años hacia el ecuador y se asocia con la producción de manchas solares una vez
que alcanza la latitud crítica de 22 grados. Este flujo magnético se encuentra
a una profundidad aproximadamente entre 2000 y 7000 km de la superficie solar.
capturado gracias a
diferentes técnicas de Heliosismología. Durante el ciclo solar las manchas
siguen este patrón de caída de latitud marcado por el flujo torsional.
Este flujo magnético oscilatorio torsional, es
generado antes de que finalice el ciclo solar, de tal forma que se puede tener
detalles del siguiente ciclo solar con mucha antelación antes de que finalice
el actual. El flujo de oscilación torsional del ciclo 23 por ejemplo se empezó
a formar al mismo tiempo que se vieron las primeras manchas del ciclo 22. Los
estudios de los últimos ciclos siempre han seguido el mismo patrón, hasta
ahora.
Hace ya muchos días que se debería haber iniciado
el flujo de la oscilación torsional del ciclo 25 pero esta no parece
presentarse. Debería haberse visto en 2008 o 2009, pero por ahora solo hemos
conseguido un pequeño indicio muy poco definido con datos de hasta fecha de
mediados del año 2012.
Si nos fijamos en la
imagen anterior, podemos observar el flujo torsional real (zonas con color mas
amarillento y rojo) observado gracias por la red de Heliosismología GONG.
Podemos apreciar claramente como el flujo torsional del ciclo 24 tardó
aproximadamente entre 1,5 y 2 años más en descender hacia latitudes más bajas
respecto el ciclo 23. Hay que tener en cuenta que las primeras manchas solares
suelen aparecer cerca de los 30º grados de latitud (norte/sur). Las manchas
solares tienden a ocurrir a lo largo de estas bandas subsuperficiales (flujo
torsional), y el sol generalmente se torna más activo a medida que las bandas
se acercan a su ecuador, de manera que actúan como indicadores de los ciclos
solares. Con ello podemos darnos cuenta que este flujo torsional se ha frenado
respecto el anterior ciclo solar. Además en la imagen podemos apreciar como
estando en pleno ciclo solar 23, ya el flujo torsional del ciclo solar numero
24 estaba bastante presente. Con ello podemos obtener con antelación datos del
siguiente ciclo solar aun estando presente en el actual.
Esto no está sucediendo para el ciclo solar nº
25. A fecha de la imagen, para los primeros meses del año 2012, todavía no
había grandes indicios del siguiente ciclo. No obstante, sí que podemos
apreciar entre los círculos marcados en la imagen, como empieza a aparecer
algún indicio muy tenue sobre los años próximos de nuestro astro rey aunque de
una forma muy débil. Para hacernos la idea, tenemos que tener en cuenta de que
el flujo torsional del ciclo 25, debería de haberse empezado a mostrar hacia
finales del año 2008.
Ello puede dar a la
conclusión a que con casi total confirmación de que el próximo ciclo solar
llegará con retraso, con unos 4 años de diferencia aproximadamente. Esto
significa que podríamos tener un mínimo de Dalton temporal de menor duración.
El mínimo de Dalton
fue registrado entre 1800 y 1820, en el cual durante este periodo, los ciclos
solares fueron de muy baja intensidad e incluso tardaron bastante en aparecer.
Dicho esto podríamos decir que el próximo ciclo solar empezaría sobre el año
2024 – 2025 aproximadamente cuando en realidad tendría que aparecer para
2019-2020. Si además sumamos que este actual ciclo solar numero 24 empezará a
descender ya a partir del año 2014 y finalizar en el año 2019 aproximadamente,
tendríamos unos 6 o 7 años de letargo solar, en el cual la actividad solar
sería nula. Incluso podrimos llegar a decir que el próximo ciclo solar número
25, sería tan débil que podría llegar a no hacerse notar, haciendo que no
tuviéramos prácticamente actividad solar en los próximos 16 años. De esta forma
prácticamente habría un salto entre el ciclo 24 ha quizás el ciclo solar 26.
Aun así, es algo totalmente natural y normal. Por
suerte el mismo Sol con el paso de los años, vuelve a reactivarse, sin todavía
conocer el cómo ni el porqué.
En
la siguiente imagen podemos apreciar gracias al estudio de varios componentes
como el carbono 14 y los anillos de los árboles, la cantidad de manchas solares
con datos aproximados (no reales) de hace muchos años anteriores.
En
la siguiente imagen podemos apreciar gracias al estudio de varios componentes
como el carbono 14 y los anillos de los árboles, la cantidad de manchas solares
con datos aproximados (no reales) de hace muchos años anteriores.
magnético del sol no
será lo suficientemente fuerte como para producir manchas solares durante el
ciclo solar 25.
Lo común es que las
manchas solares sean oscuras debido al enfriamiento de la zona de la cual
emergen y de la intensidad de los campos magnéticos, pero esto está siendo al
contrario, cada vez las manchas solares brillan con más intensidad, esto es
derivado a lo mismo mencionado anteriormente, sobre un descenso de la
intensidad de los campos magnéticos que forman las manchas solares. Todo
tendría relación respecto al flujo torsional mencionado anteriormente. Este
debilitamiento de las manchas solares las podemos comprobar en la siguiente
imagen:
El movimiento hacia
el polo de las manchas solares también se relaciona con un "barrido"
del campo magnético asociado con un ciclo solar determinado, dando lugar a un
nuevo campo magnético y a una nueva ronda de actividad de las manchas solares.
Es decir, la polaridad solar se invierte cada 11 años, llegando a alcanzar los
dos polos magnéticos en el ecuador justamente en el máximo solar de cada ciclo.
Se podría producir una reactivación magnética por
parte de las manchas solares pero por ahora no hay ningún indicio de ello. El
sol podría llegar a valor inferior a 1500 gauss y volver a generar fuerza
magnética.
En
la imagen anterior se observa el movimiento de los campos magnéticos del sol
respecto la latitud heliográfica. En ello podemos apreciar cómo estamos
alcanzando el punto máximo de este ciclo solar, lo cual está siendo de una
menor intensidad.
¿Mínimo solar supone tranquilidad?
Si pensamos que durante el mínimo solar o un
periodo de letargo solar significa que podemos estar tranquilos y fuera de
peligro, estamos totalmente equivocados. Para empezar hay que tener en cuenta
de que no todo son manchas solares en cuanto actividad solar, sino que también
se producen filamentos magnéticos, protuberancias solares, y todos ellos pueden
producir CME’s aunque como bien hablábamos al principio, estaríamos bajo unas
probabilidades mas bajas. No obstante esté no sería el mayor riesgo.
La Vía Láctea es un
impresionante generador de rayos cósmicos galácticos de alta energía (GCRs).
Muchas de estas partículas son protones y iones originados por explosiones de
supernovas y otras fuentes cósmicas, y se mueven a una tasa de velocidad
cercana a la luz magnéticos
masivos, como el del sol en ciclos de máxima actividad. Durante periodos de
actividad solar intensa, la heliosfera, que es un entorno plasmático-magnético
que rodea el sistema solar, desvía muchas de estas partículas energéticas.
Hay que tener en cuenta aunque sería algo casí
imposible que la ausencia de la heliosfera permitiría el arrivo masivo de
partículas energéticas hacia el interior del sistema solar, imposibilitando la
existencia de la vida biológica tal y como la conocemos.
Durante los ciclos
de mínima actividad, la heliosfera se debilita, posibilitando el ingreso de las
partículas energéticas al sistema solar. Los valores magnéticos normales (6-8
nT) pero durante el mínimo recién pasado (2009-2010) cayeron hasta 4 nT, mientras
que la presión del plasma solar fue el más bajo de los últimos 50 años. Esto
produjo que los rayos cósmicos detectados aumentaron en 19%. El incremento de
los rayos cósmicos es traducido en el aumento de la capa nubosa que
cubre el planeta Tierra, debido a la interacción energética de los protones con
las partículas de Oxígeno y de la atmosfera. Esto finalmente conduce a una
reducción de los valores de la radiación solar que ha de arribar a la
superficie terrestre, produciendo un enfriamiento.
Esas partículas cargadas interaccionan con la
atmósfera y el campo magnético terrestre, transformándose en partículas
secundarias (son producto de la interacción de las partículas primarias con la
atmósfera) y distribuyéndose de forma que la mayor intensidad de las partículas
que alcanzan el suelo será en los polos (debido al campo magnético).
Por tanto, la componente de partículas que
alcanzan el suelo varía según la altitud (a mayor altura menos atmósfera con la
que interaccionar), con la latitud (a mayor latitud mayor cantidad de
partículas desviadas por el campo magnético). A nivel del mar, y para una
latitud de unos 45ºN, las componentes principales son muones (72%), fotones
(15%) y neutrones (9%).
Las lluvias o cascadas de
partículas subatómicas se originan por la acción de los rayos cósmicos
primarios, que pueden tener una energía superior a una energía cien millones de
veces superior a la que se puede impartir a una partícula subatómica en los más
potentes aceleradores construidos hasta hoy.
Cuando un rayo cósmico de alta energía llega a la
atmósfera terrestre interactúa con los átomos que la forman, chocando con los
gases y liberando electrones. Este proceso excita los átomos y crea nuevas
partículas. Estas, a su vez, chocan con otras produciéndose una serie de
reacciones nucleares, que originan nuevas partículas que repiten el proceso en
cascada. Así puede formarse una cascada con más de 1011 nuevas partículas. Las
partículas que forman las cascadas se pueden medir con distintos tipos de detectores
de partículas, generalmente basados en la ionización de la materia o en el
efecto Cherenkov.
Un grupo moderado de científicos alrededor del
mundo han de decir que la teoría del calentamiento antropogénico ha sido
groseramente exagerada. El dióxido de carbono no es el gas de efecto
invernadero primario en la atmósfera terrestre. El vapor de agua es
el responsable directo de los efectos termodinámicos en la Tierra. Cabe
recordar que los gases inertes incluyendo el CO2 representan el 1% de los
componentes atmosféricos. El promedio de CO2 presente en la atmósfera es de
1500 ppm (partículas por millón). La combustión de las maquinas terrestres es
incompleta (λ<1) lo que significa que los productos de estas quemas son
mezclas de aire inerte (nitrógeno), agua y CO2. Este último representa
solamente el 30% del total.
Además el impacto biológico
sería otro tema a tratar. Las partículas energéticas son un riego potencia para
la salud, ya que pueden llegar a dañar a las células. Cuando una partícula
energética impacta contra una célula, deposita parte de su energía al
interaccionar con los electrones y las moléculas que forman la célula. Las
consecuencias de esta interacción depende de la especie y de la energía de la
partícula (protón, ion, electrón, neutrón, fotón). Cualquier daño causado a las
moléculas de la célula, especialmente al ADN, puede tener consecuencias para el
futuro de la misma, su capacidad de división y el mantenimiento de su
estructura. A su vez, en funcionamiento incorrecto de esta célula puede afectar
al tejido u órgano al que pertenece. Una célula dañada puede repararse a si
misma. Si no tiene éxito en esta labor, morirá. Si muchas células mueren
entonces el órgano dejará de funcionar correctamente. Si la reparación no se
hace totalmente bien, la célula puede reproducirse unas cuantas veces más, pero
al hacerlo puede transferir los daños a las células hijas. De nuevo, el
funcionamiento incorrecto de muchas de las hijas puede causar daños
irreversibles al órgano. Las células dañadas que hayan sobrevivido puede a su vez ser
precursoras de células cancerígenas.
En
esta gráfica se ve claramente cómo la Intensidad de la Radiación Cósmica
ntergaláctica influye en la temperatura troposférica terrestre. Cuando el
Viento Solar se topa con la Radiación Cósmica Intergaláctica, los nucleones y
el plasma de electrones del viento solar se calientan y disminuyen su velocidad
de desplazamiento hacia afuera del Sistema Solar. En la Terminación de Choque,
los electrones y nucleones de la Radiación Cósmica Interestelar penetran
contracorriente por las ondas del Viento Solar y son desviados por la
turbulencia magnética que produce el movimiento del Sistema Solar desplazándose
hacia la Terminación de Choque. Los nucleones intergalácticos con baja densidad
de energía no penetran el Sistema Solar sino que son desviados por los turbulencias
magnéticas (Arco de Choque) que se forman por el impacto entre el Viento Solar
y la RCI; sin embargo, las partículas lentas con alta densidad de energía
(partículas calientes) remontan el Viento Solar contra corriente, ellas se
enfrían de nuevo, y entonces reaceleran hasta alcanzar velocidades supersónicas
que alcanzan los 400 km/s viajando hacia el sol, es decir, en dirección opuesta
hacia la cual el Viento Solar fluye. La RCI y las partículas aceleradas golpean
contra el Campo Magnético Terrestre (CMT). La colisión de esas partículas del
arco de choque que colisionan en el CMT promueve la formación de nubes cuando
penetran en la troposfera de la Tierra. Las partículas de la RCI entrantes que
inciden sobre la superficie de la Tierra incrementan la temperatura del suelo y
de los océanos. El calor de la superficie se transfiere a la troposfera baja y
ésta se calienta. La intensidad de las partículas intergalácticas y de la
radiación cósmica que afectan a entonces
la RCI entrante desde el Arco de Choque del Sistema Solar sería más alta
también. Si el Viento Solar disminuye su velocidad, la RCI que remontó el
Viento Solar contra corriente no disminuye su velocidad; sin embargo, las
partículas de la RCI no se desvían, aunque ingresan a la Tierra, en donde
transfieren su energía a las moléculas del suelo y los océanos, calentándolos
de forma extraordinaria. Si la actividad solar es intensa, entonces el flujo
del plasma cósmico será mayor. La correlación se observa con mayor claridad en
el histograma incluido más abajo.
La correlación entre
la anomalía de la intensidad de los Rayos Cósmicos Interestelares (RCI) y las
variaciones en la temperatura troposférica terrestre es obvia. El actual
calentamiento global no depende de la concentración de gases de
"invernadero" al 100%, sino de la densidad de energía que nos llega
desde el espacio, tanto desde el sol como desde el medio interestelar.
El Sistema Solar
está viajando en su órbita alrededor de la Vía Láctea a una velocidad de
217.215 Km/s. El Sistema Solar completa una vuelta alrededor de la galaxia (Vía
Láctea) en 226 millones de años. En un día, el Sistema Solar avanza 1,728,000
kilómetros hacia la constelación de Hércules a una velocidad de 20 Km/s. Esto
es la 8, 593.75 parte de la distancia total entre la tierra y el Arco de choque
del Sistema Solar. Una partícula “fría” de la radiación cósmica intergaláctica
cruzaría esta distancia en tan solo 1.2 horas.
Las partículas cósmicas intergalácticas de Helio
con una energía mayor a 70 MeV/nucleón y que remontan el viento solar
contracorriente hasta llegar muy cerca del Sol, modifican la temperatura
troposférica de la Tierra.
-RESUMEN-
Podemos decir en
definitiva que este próximo ciclo solar vendrá acompañado de grandes cambios en
los cuales será más tardío y con bastante más debilidad respecto los
anteriores. A todo ello hay que añadir el riesgo de que inclusive estando en el
mínimo solar los riesgos derivados del Sol también están presentes y a la vez
también pueden preocupar, ya que el campo magnético del Sol es más débil y por
ello no puede bloquear tanto la entrada de rayos cósmicos.
Jose Maria Llenas Garcia
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