Las manchas en la superficie del sol aparecen y desaparecen con una periodicidad de 11 años conocida como ciclo solar. El ciclo solar es impulsado por la dinamo solar, que es una interacción entre campos magnéticos, convección y rotación. Sin embargo, nuestra comprensión de la física subyacente a la dinamo solar está lejos de ser completa. Un ejemplo es el llamado Mínimo de Maunder, un período en el siglo XVII, donde las manchas casi desaparecieron de la superficie del sol durante un período de más de 50 años.

Ahora, Un gran equipo internacional dirigido por Christoffer Karoff de la Universidad de Aarhus ha encontrado una estrella que puede arrojar luz sobre la física subyacente a la dínamo solar. La estrella se encuentra a 120 años luz de distancia en la constelación de Cygnus, y en la superficie, se parece al sol. Tiene la misma masa, radio y edad, pero la composición química de la estrella es muy diferente. Consiste en aproximadamente el doble de elementos pesados ​​que el sol.

El equipo ha logrado combinar observaciones de la nave espacial Kepler con observaciones terrestres que datan de 1978. reconstruyendo así un ciclo de 7,4 años en esta estrella. "La combinación única de una estrella casi idéntica al sol, excepto por la composición química, con un ciclo que se ha observado tanto desde la nave espacial Kepler como desde tierra, hace de esta estrella una piedra de Rosetta para el estudio de dínamos estelares, "explica Karoff.

Los elementos pesados ​​hacen que la estrella sea más variable

Combinando fotometría, datos espectroscópicos y astrosísmicos, el equipo recopiló el conjunto de observaciones más detalladas para un ciclo similar al solar en cualquier estrella que no sea el sol. Las observaciones revelaron que la amplitud del ciclo visto en el campo magnético de la estrella es más del doble de fuerte que lo que se ve en el sol. y el ciclo es aún más fuerte en luz visible.

Esto permitió al equipo concluir que los elementos más pesados ​​hacen un ciclo más fuerte. Basado en modelos de la física que tienen lugar en el interior profundo y la atmósfera de la estrella, el equipo también pudo proponer una explicación del ciclo más fuerte. Realmente, se les ocurrió una explicación en dos partes. Primero, los elementos pesados ​​hacen que la estrella sea más opaca, que cambia el transporte de energía en el interior de la estrella de radiación a convección. Esto hace que la dínamo sea más fuerte, afectando tanto la amplitud de la variabilidad en el campo magnético como el patrón de rotación cerca de la superficie. También se midió este último efecto. Segundo, los elementos pesados ​​afectan los procesos en la superficie y en la atmósfera de la estrella. Específicamente, el contraste entre las regiones brillantes difusas llamadas fáculas y el fondo solar silencioso aumenta a medida que aumenta la mezcla de elementos pesados. Esto hace que la variabilidad fotométrica cíclica de la estrella sea más fuerte.

Puede ayudarnos a comprender cómo el sol afecta nuestro clima.

El nuevo estudio puede ayudarnos a comprender cómo ha cambiado la irradiancia del sol con el tiempo, que probablemente tenga un efecto en nuestro clima. En general, se presta especial atención al Mínimo de Maunder, que coincidió con un período de clima relativamente frío, especialmente en el norte de Europa. Las nuevas mediciones ofrecen una restricción importante a los modelos que intentan explicar la actividad débil y la posible reducción del brillo del sol durante el mínimo de Maunder.