Investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) y de la Universidad de Letonia han propuesto la primera explicación física integral de los distintos ciclos de actividad del sol. Identifica corrientes en forma de vórtice en el Sol, conocidas como ondas de Rossby, como mediadoras entre las influencias de las mareas de Venus, la Tierra y Júpiter y la actividad magnética del Sol.
Por lo tanto, los investigadores presentan un modelo consistente para ciclos solares de diferentes duraciones y otro argumento sólido para apoyar la hipótesis planetaria previamente controvertida. Los resultados se han publicado ahora en la revista Solar Physics. .
Aunque el Sol, al estar cerca de nosotros, es la estrella mejor investigada, muchas preguntas sobre su física aún no han sido completamente respondidas. Estos incluyen las fluctuaciones rítmicas de la actividad solar. El más famoso de ellos es que, en promedio, el sol alcanza un máximo de radiación cada once años, lo que los expertos denominan ciclo de Schwabe.
Este ciclo de actividad ocurre porque el campo magnético del sol cambia durante este período y eventualmente invierte la polaridad. Esto, en sí mismo, no es inusual para una estrella, si no fuera por el hecho de que el ciclo de Schwabe es notablemente estable.
El ciclo de Schwabe está superpuesto por otras fluctuaciones de actividad menos obvias que van desde unos pocos cientos de días hasta varios cientos de años, cada una de las cuales lleva el nombre de su descubridor. Aunque ya ha habido varios intentos de explicar estos ciclos y cálculos matemáticos, todavía no existe un modelo físico completo.
Desde hace algunos años, el Dr. Frank Stefani del Instituto de Dinámica de Fluidos del HZDR defiende la "hipótesis planetaria" porque está claro que la gravedad de los planetas ejerce sobre el Sol un efecto de marea similar al de la Luna en la Tierra. . Este efecto es más fuerte cada 11,07 años:cuando los tres planetas Venus, la Tierra y Júpiter están alineados con el Sol en una línea particularmente llamativa, comparable a una marea de primavera en la Tierra cuando hay luna nueva o llena. Esto coincide notoriamente con el ciclo de Schwabe.
El campo magnético del sol se forma mediante movimientos complejos del plasma conductor de electricidad dentro del sol. "Se puede pensar en ello como una dinamo gigantesca. Si bien esta dinamo solar genera por sí sola un ciclo de actividad de aproximadamente 11 años, creemos que la influencia de los planetas interviene en el funcionamiento de esta dinamo, dándole repetidamente un pequeño empujón y Forzando así un ritmo inusualmente estable de 11,07 años en el Sol", explica Stefani.
Hace varios años, él y sus colegas descubrieron en los datos de observación disponibles pruebas contundentes de un proceso sincronizado de este tipo. También pudieron correlacionar varios ciclos solares con el movimiento de los planetas simplemente utilizando métodos matemáticos. Al principio, sin embargo, la correlación no se podía explicar físicamente de forma suficiente.
"Ahora hemos encontrado el mecanismo físico subyacente. Sabemos cuánta energía se necesita para sincronizar la dinamo y sabemos que esta energía puede transferirse al sol mediante las llamadas ondas de Rossby. Lo bueno es que ahora no podemos Sólo explican el ciclo de Schwabe y los ciclos solares más largos, sino también los ciclos de Rieger más cortos, que ni siquiera habíamos considerado hasta ahora", afirma Stefani.
Las ondas de Rossby son corrientes en forma de vórtice en el Sol, similares a los movimientos ondulatorios a gran escala en la atmósfera terrestre que controlan los sistemas de alta y baja presión.
Los investigadores calcularon que las fuerzas de marea durante las mareas vivas de dos de cada uno de los tres planetas, Venus, la Tierra y Júpiter, tenían exactamente las propiedades adecuadas para activar las ondas de Rossby, una idea con muchas consecuencias.
En primer lugar, estas ondas de Rossby alcanzan velocidades suficientemente altas para dar a la dinamo solar el impulso necesario. En segundo lugar, esto ocurre cada 118, 193 y 299 días de acuerdo con los ciclos de Rieger que se han observado en el sol. Y en tercer lugar, todos los ciclos solares adicionales se pueden calcular sobre esta base.
Aquí es donde entran en juego las matemáticas:la superposición de los tres ciclos cortos de Rieger produce automáticamente el prominente ciclo de Schwabe de 11,07 años. Y el modelo predice incluso fluctuaciones a largo plazo del Sol, porque el movimiento del Sol alrededor del centro de gravedad del sistema solar provoca un llamado período de latido de 193 años sobre la base del ciclo de Schwabe.
Esto corresponde al orden de magnitud de otro ciclo que se ha observado, el ciclo de Suess-de Vries.
En este contexto, los investigadores descubrieron una correlación impresionante entre el período de 193 años calculado y las fluctuaciones periódicas en los datos climáticos. Este es otro argumento sólido a favor de la hipótesis planetaria, porque "el agudo pico de Suess-de Vries de 193 años difícilmente puede explicarse sin la estabilidad de fase en el ciclo de Schwabe, que sólo está presente en un proceso cronometrado", estima Stefani.
¿Significa esto que finalmente se ha respondido a la pregunta de si el Sol sigue el ritmo de los planetas? Stefani dice:"Probablemente sólo estaremos 100% seguros cuando tengamos más datos. Pero los argumentos a favor de un proceso cronometrado por los planetas son ahora muy sólidos".
