El Sol se voltea
Los científicos de la NASA que estudian al
Sol, dicen que el asombroso campo magnético de nuestra
estrella se está volteando --clara señal de que
el máximo solar está aquí. |
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 15 de Febrero,
2001 -- No se puede saber con sólo mirarlo, pero los
científicos dicen que el Sol acaba de sufrir un cambio
importante. El campo magnético de nuestra estrella se
ha invertido.
El polo norte magnético del Sol, que se situaba en
el hemisferio norte hace sólo unos meses, ahora apunta
al sur. Es una situación poco común, pero no inesperada.
"Esto siempre sucede alrededor de la época del
máximo solar," dice David Hathaway, físico
solar del Centro Marshall de Vuelos Espaciales. "Los polos
magnéticos intercambian lugares durante el apogeo del
ciclo de las manchas solares. De hecho, es buen indicio de que
el máximo solar realmente llegó".
Arriba: Los conteos de manchas solares, mostrados aquí
frente a una imagen de rayos x del Sol, se están acercando
a su máximo para el actual ciclo solar. [más
información]
Los polos magnéticos del Sol permanecerán
como se encuentran ahora, con el polo norte magnético
apuntando hacia el hemisferio sur del Sol, hasta el año
2012 cuando se reviertan de nuevo. Esta transición ocurre,
hasta donde sabemos, cada 11 años en el apogeo de cada
ciclo de manchas solares -- como un reloj.
El campo magnético de la Tierra también
se voltea, pero con menor regularidad. Las inversiones consecutivas
del campo magnético terrestre se hallan espaciados por
intervalos de 5 mil hasta 50 millones de años.
La última inversión ocurrió hace 740 000
años. Algunos investigadores creen que en nuestro planeta
hace ya mucho que deberíamos de haber experimentado una
inversión del campo magnético, pero nadie sabe
exactamente cuando puede ocurrir.
Aunque los campos magnéticos solar y terrestre se comportan
de manera diferente, tienen algo en común: su forma. Durante
el mínimo solar, tanto el campo del Sol como el de la
Tierra, se parece al campo de un imán de barra, con grandes
espirales cerca del ecuador y líneas de campo abiertas
de campo cerca de los polos. Los científicos llaman a
este tipo de campo un "dipolo". El campo dipolar del
Sol es casi tan fuerte como el de un imán para el refrigerador,
es decir, unos 50 gauss (unidades de intensidad de un campo magnético).
El campo de la tierra es unas 100 veces más débil.
Abajo: El campo magnético básico del Sol,
como el de la Tierra, se parece al de un imán de barra.
 Cuando llega el máximo solar y las manchas
solares dan vida a la faz del Sol, el campo magnético
de nuestra estrella comienza a cambiar. Las manchas solares son
lugares donde intensos espirales magnéticos --cientos
de veces más poderosos que el campo dipolar ambiental
-- se asoman hacia la fotosfera.
"Los flujos
meridionales sobre la superficie del Sol arrastran campos
magnéticos desde las manchas solares situadas en latitudes
medias hasta los polos", explica Hathaway . "Los polos
acaban invirtiéndose debido a que estos flujos transportan
campos magnéticos apuntando al sur hacia el polo norte
magnético y campos magnéticos apuntando al norte
hacia el polo sur magnético". El campo dipolar se
debilita uniformemente conforme los flujos opuestos en dirección
se acumulan en los polos del Sol, hasta que a la altura del máximo
solar, los polos magnéticos cambian de polaridad y comienzan
a crecer hacia una nueva dirección.
Hathaway notó la última inversión polar
en un "diagrama magnético de mariposa". Usando
datos recolectados por astrónomos del Observatorio Solar
Nacional de los E.U. en Kitt Peak, Hathaway pudo graficar el
campo magnético promedio del Sol, día a día,
como función de la latitud solar y del tiempo desde 1975
hasta el presente. El resultado es una gráfica parecida
a una banda de grabación que revela los patrones magnéticos
que evolucionan en la superficie del Sol. "Lo llamamos diagrama
de mariposa", dice, "porque las manchas solares crean
unos patrones en el gráfico que parecen alas de mariposa".
En el diagrama de mariposa, que se muestra abajo, los campos
polares del Sol aparecen como bandas de color uniforme cerca
de los 90 grados de latitud. Cuando los colores cambian (en este
caso de azul a amarillo o viceversa) significa que los
campos polares han intercambiado signos.
Arriba: En este "diagrama magnético de mariposa,"
las regiones amarillas son ocupadas por campos magnéticos
que apuntan al Sur; los azules apuntan al norte. En las latitudes
medias, el diagrama está dominado por intensos campos
magnéticos sobre las manchas solares. Durante el ciclo
de las manchas solares, éstas derivan, en promedio hacia
el ecuador -- así como las alas de mariposa. Las regiones
uniformes en azul y amarillo cerca de los polos revelan la orientación
del campo magnético dipolar del Sol. [más
información]
Los cambios actuales no se confinan al espacio cercano alrededor
de nuestra estrella, añade Hathaway. El campo magnético
del Sol envuelve a todo el sistema solar en una burbuja que los
científicos llaman la "heliosfera". La heliosfera
se extiende unas 50 o 100 unidades astronómicas (UA)
más allá de la órbita de Plutón.
Adentro de ella está el sistema solar -afuera es el espacio
interestelar.
"Los cambios en el campo magnético del Sol son
llevados fuera de la heliosfera por el viento solar," explica
Steve Suess, otro físico solar del Centro Marshall. "Las
perturbaciones tardan alrededor de un año para propagarse
desde el Sol hasta las partes externas de la heliosfera".
 Debido a que el Sol rota
(una vez cada 27 días), los campos magnéticos del
Sol serpentean siguiendola forma de una espiral arquimediana.
Muy arriba de los polos, el campo magnético se retuerce,
como un juguete "Slinky" para niños.
Izquierda: Steve Suess (NASA/MSFC) preparó
esta figura, que muestra como se verían los serpenteantes
campos magnéticos solares desde un punto situado a unas
~100 UA del Sol.
Debido a todas las vueltas y retorcimientos, "el impacto
de la inversión de los campos en la heliosfera es complicado",
dice Hathaway. Las manchas solares son fuentes de nudos
magnéticos intensos que serpentean hacia afuera aún
si el campo de dipolo se desvanece. La heliosfera no desaparece
simplemente cuando los polos se invierten -- hay muchas complejas
estructuras magnéticas que llenan el vacío que
queda.
O al menos eso dice la teoría. Los científicos
nunca han visto la inversión magnética suceder
de la mejor manera teóricamente posible -- es decir, de
arriba hacia abajo .
Pero ahora, la asombrosa sonda espacial Ulises
podría dar a los científicos una oportunidad para
comprobar la realidad. Ulises, una aventura internacional conjunta
de la Agencia Espacial Europea y la NASA, fue lanzada en 1990
para observar el sistema solar desde latitudes solares muy altas.
Cada 6 años, la sonda espacial vuela 2.2 UA sobre los
polos solares. No existe ninguna otra sonda que viaje tan lejos
por encima del plano orbital de los planetas.
 "Ulises acaba de pasar por debajo del polo
sur solar," dijo Suess, un co-investigador de la misión.
"Ahora, va a regresar y volará sobre el polo norte
en el otoño"
Derecha: Después de un encuentro con Júpiter
en 1992, la sonda espacial Ulises viajó hacia una alta
órbita polar. Su latitud solar máxima es de 80.2
grados sur. [más]
"Esta es la parte más importante de nuestra mision",
dice. Ulises viajó por última vez sobre los polos
solares en 1994 y 1996, durante el mínimo solar, y la
nave hizo varios descubrimientos
importantes sobre los rayos cósmicos, el viento solar
y otros". Ahora podremos ver los polos solares durante el
otro extremo: el máximo solar. Nuestros datos cubrirán
un ciclo solar completo".
Para aprender más acerca de los cambios en el campo
magnético del Sol y cómo son generados, por favor
visite "El dínamo
solar," una página electrónica preparada
por el grupo de investigadores solares de la NASA/Marshall. Actualizaciones
sobre la misión de la sonda Ulises se pueden encontrar
en Internet por el JPL en http://ulysses.jpl.nasa.gov.
http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2001/ast15feb_1.htm
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