Científicos de la Universidad de Graz, Observatorio Kanzelhöhe, Skoltech, y el World Data Center SILSO en el Real Observatorio de Bélgica, han presentado el Catálogo de Números de Manchas Solares Hemisféricas. Permitirá predicciones más precisas del ciclo solar y el clima espacial, que puede afectar la infraestructura creada por el hombre tanto en la Tierra como en órbita. El estudio salió en el Astronomía y Astrofísica diario, y el catálogo está disponible en SILSO, el World Data Center para la producción, preservación, y difusión del número internacional de manchas solares.

Nuestro sol es una gran bola de gas hirviendo, la mayor parte es tan caliente que los electrones se desprenden de los átomos, creando una mezcla circulante de partículas cargadas, llamado plasma. Estas cargas en movimiento dotan al sol de un enorme campo magnético, que se agrupa a medida que se eleva desde el interior solar y crea áreas oscuras conocidas como manchas solares en la superficie.

Las manchas solares son la fuente principal de erupciones solares y eyecciones de masa coronal, o CME. Se trata de enormes nubes magnéticas de plasma liberadas por el sol a gran velocidad. Cuando se dirige hacia la Tierra, provocan potentes perturbaciones magnéticas que pueden dañar el equipo de los satélites, incapacitar las telecomunicaciones, e incluso provocar apagones en una ciudad, con efectos devastadores en la economía.

La aparición y desaparición de las manchas solares varía según un ciclo de aproximadamente 11 años. Comienza casi sin manchas solares. A medida que avanza, cada vez surgen más manchas en las latitudes medias y migran hacia el ecuador solar. Dado que el ecuador del sol gira más rápido que los polos, su campo magnético se enreda y se fortalece en haces a lo largo del ciclo. Finalmente, los haces de líneas de campo se vuelven lo suficientemente fuertes como para ser empujados a través de la fotosfera como bucles que atrapan y expulsan plasma como CME.

Por lo tanto, monitorear las manchas solares es crucial para predecir eventos climáticos espaciales peligrosos y sus efectos en los viajeros aéreos. astronautas y el equipo y la infraestructura, tanto en la Tierra, en orbita, y en misiones espaciales a largo plazo.

Observado inicialmente por Galileo en el siglo XVII, Las manchas solares son ahora monitoreadas diariamente por unos 80 observatorios en todo el mundo. El World Data Center SILSO en el Real Observatorio de Bélgica es el centro global para todos los datos de manchas solares. Los datos sistemáticos sobre el recuento total de manchas solares están disponibles a partir del siglo XVIII. Sin embargo, modelos recientes sugieren que la actividad solar se entiende mejor como una interacción entre las actividades en los hemisferios norte y sur considerados por separado. Estos datos son mucho más escasos, con el índice de actividad solar más importante, el Número Internacional de manchas solares, registrando únicamente el recuento de manchas solares por hemisferio desde 1992.

Los autores del estudio reciente en Astronomía y Astrofísica ideó un método para ampliar en gran medida los datos disponibles mediante la reconstrucción de números históricos de manchas solares hemisféricas. Como resultado, publicaron un catálogo continuo de datos diarios y mensuales de los números de manchas solares del hemisferio norte y sur que se remontan a 1874. El equipo mostró su alta correspondencia con los datos hemisféricos existentes y demostró que las predicciones del ciclo solar son de hecho más precisas cuando la evolución de los números de manchas solares se considera por separado para los dos hemisferios.

"Nuestro sol es una estrella intrigante, y su física es simple y complicada. Hemos aprendido de nuestro estudio que podemos obtener una mejor comprensión de la evolución a largo plazo de la actividad del sol simplemente tratando primero los dos hemisferios por separado y solo después sumando ambas contribuciones para obtener la actividad general. Los datos recientemente reconstruidos sobre el número de manchas solares hemisféricas estarán disponibles para la comunidad científica, y creemos que pueden proporcionar una base importante para desarrollar nuevos esquemas de predicción más precisos de la actividad solar, "dijo Astrid Veronig, el autor principal del estudio, profesor de la Universidad de Graz, y director del Observatorio Kanzelhöhe de Investigación Solar y Ambiental.

El estudiante graduado de Skoltech y coautor del estudio, Shantanu Jain, destacó la utilidad práctica del nuevo catálogo:"Creemos que este nuevo catálogo será esencial para predecir con precisión el clima espacial, ya que ahora tenemos datos hemisféricos continuos durante un período más largo para hacer un ciclo solar significativo. predicciones. Si tuviéramos que enfrentar erupciones solares extremas en la era actual de dependencia tecnológica, fácilmente podría destruir nuestras redes eléctricas, comunicaciones por satélite, La Internet, y causar pérdidas económicas de hasta billones de dólares. Una predicción precisa del clima espacial puede ayudarnos a prepararnos y evitar ese escenario ".

"Para las infraestructuras técnicas permanentes, para problemas a largo plazo como el agotamiento del ozono o el clima, y en vista de futuras misiones espaciales tripuladas de larga duración a la Luna o Marte, Existe una necesidad creciente de pronósticos a mediano y largo plazo de la tendencia de la actividad solar durante los próximos meses o años. Como parte de una disciplina emergente llamada 'clima espacial, "Estas predicciones a largo plazo de la fuerza del ciclo solar solo pueden basarse en un conocimiento detallado de la evolución real de muchos ciclos solares pasados. Nuestra nueva serie ampliada de datos es uno de los pasos clave en los crecientes esfuerzos para revisar y explotar plenamente recopilaciones de datos heredados que utilizan las herramientas modernas del siglo XXI, ", comentó Frédéric Clette, coautor del estudio y director del World Data Center SILSO.

"En la actualidad, todavía no entendemos completamente cómo funciona la dínamo solar y cómo se genera el campo magnético solar durante el ciclo solar de 11 años. Todos los planetas de nuestro sistema solar orbitan alrededor del sol en un llamado plano eclíptico. Significa que los observatorios de la Tierra o los instrumentos a bordo de cualquier satélite en órbita terrestre que generen imágenes del sol nunca ven realmente lo que sucede en los polos solares. Sin embargo, en febrero de 2020 se lanzó una innovadora misión espacial, el Solar Orbiter, para volar muy cerca del sol. Realizará maniobras gravitacionales para salir de la eclíptica y vislumbrar los polos por primera vez en la historia. Se espera que el primer paso polar tenga lugar en marzo de 2025 con la nave espacial alcanzando una inclinación de 17 grados sobre el plano de la eclíptica y aumentando a 33 grados en julio de 2029. Creemos que el producto recientemente desarrollado de los números de manchas solares hemisféricas junto con las observaciones sin precedentes y el conocimiento fundamentalmente nuevo del Solar Orbiter nos ayudará a avanzar en los estudios del ciclo solar y en las predicciones del clima espacial. Y cualquier tormenta que se desate, deseamos a todos buen tiempo en el espacio, "dijo Tatiana Podladchikova, coautor del artículo y profesor asistente en el Centro Espacial Skoltech.