25 º ciclo de actividad solar: el Sol despierta

El Sol acaba de entrar en su 25 º ciclo y está a punto de despertar. Durante los últimos años, nuestra estrella ha permanecido bastante aletargada, con pocas manchas solares, fulguraciones o eyecciones importantes de plasma magnetizado provenientes de su superficie. Pero este periodo de tranquilidad, conocido como “mínimo solar”, está acabando y las cosas empiezan a moverse.

Expertos del Panel de Predicción del Ciclo Solar 25 anunciaron hace poco que el Sol ha entrado oficialmente en un nuevo ciclo, el 25.º desde que contamos con datos suficientes como para reconocerlos con fiabilidad. Aunque es de esperar que aumenten los fenómenos meteorológicos espaciales en los próximos años, con un pico en la producción de manchas solares en 2025, el consenso de los miembros del panel es que este próximo ciclo será muy similar al anterior, más débiles que la media en términos generales.

Como explica Juha-Pekka Luntama, responsable de la Oficina de Meteorología Espacial de la ESA: “Aunque es más probable que se produzcan tormentas solares de pequeña y mediana magnitud durante los picos de actividad solar, es importante recordar que las grandes emisiones y eyecciones de masa coronal pueden tener lugar en cualquier momento, con independencia del punto en el ciclo solar en que nos encontremos o la intensidad que alcance el ciclo”.

Si las tormentas solares llegan a la Tierra, pueden provocar tormentas geomagnéticas en la magnetosfera. Aunque esto supone una buena noticia para los cazadores de auroras, también pueden perturbar e incluso dañar las redes eléctricas en tierra y los satélites en órbita, así como los servicios vitales que brindan.

Repetitivo e impredecible

Igual que los imanes que usábamos en el colegio, el Sol posee un campo magnético con un polo norte y un polo sur, así como líneas de campo magnético que se extienden más allá de la estrella, conectando las regiones polares.

Estos polos tienen una misteriosa tendencia a invertirse, haciendo que el polo norte se convierta en el sur y viceversa, en un ciclo que dura aproximadamente 11 años. Esta inversión del campo magnético se produce en el pico de cada ciclo, que se conoce como “máximo solar”, cuando la actividad llega a su apogeo. Una vez invertidos los polos, la actividad se ralentiza hasta alcanzar el mínimo solar y comienza un nuevo ciclo.

Llevamos siglos estudiando el Sol, pero el mecanismo exacto de esta inversión del campo magnético sigue alimentando las teorías y el debate científico. Una de las principales preguntas que la misión Solar Orbiter de la ESA debe responder será qué provoca el ciclo solar para, mediante la observación de las regiones polares, aprender más sobre la generación del campo magnético que da lugar a la actividad solar.

Las manchas solares

Las manchas solares constituyen una forma útil de determinar en qué momento del ciclo se encuentra el Sol. Las manchas oscuras que aparecen temporalmente en la superficie solar señalan una actividad magnética intensa, por lo que la zona está algo más fría que el material circundante: de ahí que sea más oscura que las áreas que la rodean. Estas manchas transitorias tienen una relación directa con la actividad solar, ya que la mayoría de fulguraciones y eyecciones de masa coronal se originan en zonas con agrupaciones de manchas solares, también llamadas “regiones activas”.

Las regiones activas, las fulguraciones y las eyecciones siguen el ciclo general de las manchas solares; es decir, abundan durante el máximo solar y escasean durante el mínimo. No obstante, la probabilidad estadística de que se produzcan fulguraciones y eyecciones de masa coronal gigantes es siempre igual, independientemente del momento del ciclo. Así, siempre debemos estar preparados para el “mal tiempo” en el espacio.

El ciclo 25

Se ha determinado que el 24.º ciclo solar, que ha sido el último, finalizó en diciembre de 2019, cuando el promedio de manchas solares alcanzó su mínimo y comenzaron a aparecer las primeras manchas del siguiente ciclo.

Se considera que ha comenzado un nuevo ciclo solar cuando las nuevas manchas que aparecen en latitudes medias de la superficie del Sol se encuentran en la polaridad magnética opuesta a las manchas del ciclo anterior. Pero como el número de manchas fluctúa de día en día y de semana en semana, los científicos emplean una media móvil, por lo que se tarda algunos meses en ver claramente los patrones de actividad.

Pronosticar el nivel de actividad que alcanzará el Sol en el máximo del ciclo es algo realmente difícil. Al igual que sucede con el tiempo meteorológico en la Tierra, no es fácil hacer previsiones del Sol a largo plazo, aunque sabemos que su comportamiento tiene estaciones generales.

A pesar de que hay consenso en cuanto a que el ciclo 25.º será parecido al anterior, esta predicción presenta un mayor nivel de incertidumbre que en otros casos, ya que este ciclo llega tras un declive general en el pico de actividad solar. Llegado a este punto, el siguiente ciclo solar podría continuar con la tendencia descendente hacia ciclos con actividad menor a la media, o bien podría marcar el comienzo de una serie de ciclos más activos.

Impacto en la Tierra

La imagen representa artísticamente la interacción de Venus, la Tierra y Marte con el viento solar. Conforme aumente la actividad solar, el Sol emitirá más materia y radiación de partículas de alta energía al sistema solar. Desde nuestra posición en el tercer planeta más cercano al Sol, cualquier actividad que nos dé de lleno tendrá consecuencias en el campo magnético (la capa que rodea a la Tierra y la protege de las emisiones), creando tormentas geomagnéticas.

Estas tormentas son capaces de causar problemas graves en los modernos sistemas tecnológicos, perturbando o dañando satélites en el espacio y los numerosos servicios que dependen de ellos (como la navegación o las telecomunicaciones). Las tormentas geomagnéticas también pueden interrumpir las redes eléctricas y la comunicación por radio, y crear situaciones de peligro por radiación para los astronautas en el espacio e incluso exponiendo a niveles potencialmente nocivos de radiación a los astronautas de las futuras misiones a la Luna y a Marte.

Por suerte, estos fenómenos suelen avisar antes de que se produzcan, pues las agrupaciones complejas de manchas que surgen bajo la superficie dejan un patrón de marcas oscuras por el disco solar.

Aunque las tormentas solares no pueden detenerse, la alerta temprana daría a los operadores de satélites, redes eléctricas y sistemas de telecomunicaciones, así como a los exploradores espaciales, tiempo para tomar medidas de protección.

El programa Seguridad Espacial de la ESA está preparando una misión única que se encargará precisamente de eso. La misión Lagrange efectuará utilísimas observaciones del Sol desde una perspectiva privilegiada, en el quinto punto de Lagrange. Al ver el Sol “de lado”, la misión Lagrange obtendrá una vista previa de la actividad solar, antes de que el astro rote y se vea desde la Tierra, lo que permitirá recopilar datos tempranos, necesarios para lanzar alertas con antelación.

Misión Lagrange de alerta solar

Al observar nuestra estrella desde el quinto punto de Lagrange, la sonda detectará fenómenos solares y su propagación hacia la Tierra con mayor precisión de la conseguida en la actualidad, transmitiendo datos y distribuyéndolos en la Red de Servicios de Meteorología Espacial de la ESA en tiempo casi real para generar advertencias y pronósticos.

30/10/2020

ESA www.esa.int