Una de las preguntas fundamentales para los científicos del clima es hasta qué punto la producción solar puede variar en el futuro. El efecto global del sol en la atmósfera de la Tierra significa que incluso cambios leves en la irradiancia pueden tener implicaciones significativas para el clima global.

Sin embargo, los científicos solo pueden formular hipótesis sobre la magnitud media de la variabilidad a medida que el sol pasa de un ciclo solar de aproximadamente 11 años al siguiente. Han acumulado varias décadas de observaciones satelitales. Pero aunque tales observaciones están diseñadas para ser precisas, no son del todo precisas y no pueden revelar cambios potenciales en la salida del sol durante eventos pasados ​​como el Mínimo de Maunder del siglo XVII y principios del siglo XVIII, una época de actividad de manchas solares inusualmente baja.

Si las observaciones del sol no se remontan lo suficiente en el tiempo para proporcionar datos sobre su variabilidad, que opciones quedan?

Un equipo de investigadores del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y la Universidad Estatal de Tennessee ha ideado un enfoque novedoso. En lugar de enfocarse en el sol, analizaron los datos existentes de una serie de telescopios entrenados en 72 estrellas similares al sol. Aplicando técnicas estadísticas a las observaciones, tomado de 1993 a 2017, han reunido una imagen de la variabilidad del sol que es estadísticamente equivalente a las observaciones que se remontan a 1750.

"Estos conjuntos de datos a largo plazo de observaciones estelares pueden decir cosas importantes sobre las estrellas, el sol, y el clima de la Tierra, "dijo el científico de NCAR Ricky Egeland, coautor de un estudio reciente sobre la investigación. "Estos son los tipos de observaciones que, si continúan, puede mejorar nuestra comprensión fundamental de la variabilidad solar y el clima de la Tierra ".

El estudio se publica en El diario astrofísico .

Estrechando el rango

Los hallazgos iniciales del equipo de investigación indican que las variaciones en la irradiancia solar total desde 1750 promedian 4.5 vatios por metro cuadrado, o W m ^-2 (una medida estándar utilizada por los científicos del clima para medir el grado de calentamiento solar de la atmósfera de la Tierra).

Los autores advirtieron que este número probablemente disminuirá sustancialmente con futuras observaciones porque, estadísticamente, cuanto más tiempo se mide una variabilidad, menos cambia su promedio con el tiempo en la mayoría de los casos. (Para entender por qué, imagine que está calculando el cambio promedio en las temperaturas máximas diarias en una ciudad en particular. Si solo mides dos días, uno en invierno con una máxima de 20 grados y el otro en el verano con una máxima de 90, entonces la variación promedio es de 70 grados. Pero si sigues midiendo los mismos días durante años, esa variación promedio se reducirá a menos de un grado).

Generar una estimación precisa de la variación solar es fundamental para comprender el impacto de diferentes factores en el clima global. La variabilidad solar se estima actualmente a través de extrapolaciones brutas en un rango de -0,3 a +0,1 W m ^-2 desde 1750 según extrapolaciones del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático. En comparación, Las emisiones sociales de gases de efecto invernadero en los últimos años tienen un impacto de calentamiento estimado de aproximadamente 2,2 W m ^-2 desde 1750, según el IPCC.

La nueva técnica puede confirmar la estimación del IPCC de la variación solar, o podría usarse para refinarlo.

"Al utilizar este enfoque, obtienes mediciones cada vez más precisas de las estrellas a medida que pasa el tiempo, y obtienes una mejor idea de cómo se comportará una estrella como el sol en escalas de tiempo de 25 a 50 años, momentos en los que nuestros hijos estarán vivos ", dijo el científico de NCAR Philip Judge, quien fue coautor del estudio.

Los autores dijeron que las observaciones continuas con el conjunto de telescopios fotométricos en el Observatorio Fairborn de Arizona proporcionarán estimaciones mejoradas a largo plazo de la variabilidad solar.

"Estos conjuntos de datos únicos representan las mediciones más precisas que existen de variabilidad de brillo en estrellas similares al sol, "dijo el coautor Gregory Henry de la Universidad Estatal de Tennessee, que se ha dedicado los últimos 25 años a realizar estas mediciones con el conjunto de telescopios robóticos de TSU en Arizona. "Si podemos seguir haciendo estas observaciones durante una década más o menos, nuestros conjuntos de datos serán aún más valiosos para la búsqueda de comprender la variabilidad climática a largo plazo en la Tierra ".