¿Están desapareciendo las manchas solares?

El Sol está atravesando el más profundo mínimo solar en casi
todo un siglo. Esta quietud se ha prolongado por más de dos años,
provocando que los observadores se pregunten:
¿están desapareciendo las manchas solares?

Septiembre 3, 2009: El Sol está atravesando el más profundo mínimo solar en casi todo un siglo. Transcurren semanas y, algunas veces, hasta meses enteros sin que haya siquiera una pequeña mancha solar. Esta quietud se ha prolongado por más de dos años, provocando que los observadores se pregunten: ¿están desapareciendo las manchas solares?

"Personalmente, yo apostaría que las manchas solares van a regresar", dice el investigador Matt Penn, del Observatorio Solar Nacional (NSO, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Tucson, Arizona. Sin embargo, hace notar, "hay cierta evidencia de que no lo harán".

Bill Livingston, colega de Penn en el NSO, ha estado midiendo los campos magnéticos de las manchas solares durante los últimos 17 años y ha descubierto una tendencia sorprendente. La actividad magnética de las manchas solares va decreciendo:

Arriba: Campos magnéticos de las manchas solares medidas por Livingston y Penn, desde 1992 hasta febrero de 2009, usando la técnica Zeeman de desdoblamiento en el infrarrojo. [Más información]

"Los campos magnéticos de las manchas solares han ido disminuyendo cerca de 50 gauss por año", dice Penn. "Si extrapolamos esta tendencia hacia el futuro, las manchas solares podrían desaparecer completamente cerca del año 2015".

Este acto de desaparición es posible ya que las manchas solares son provocadas por el magnetismo. Los "cimientos" de una mancha solar no están hechos de materia sino de un campo magnético muy fuerte que se ve oscuro debido a que bloquea el flujo de calor del interior del Sol. Si la Tierra perdiera su campo magnético, el sólido planeta permanecería intacto, pero si una mancha solar pierde su magnetismo, deja de existir.

"De acuerdo con nuestras mediciones, las manchas solares parecen formarse solamente cuando el campo magnético es mayor que aproximadamente 1.500 gauss", afirma Livingston. "Si la tendencia actual continúa, llegaremos a ese límite muy pronto, y los campos magnéticos solares serán demasiado débiles como para formar manchas solares".

"Este trabajo ha provocado fascinación en el campo de la física solar", comenta el experto en manchas solares de la NASA, David Hathaway, quien no está directamente involucrado en esta investigación. "Es un tema controvertido".

La controversia no radica en los datos. "Sabemos que Livingston y Penn son excelentes observadores", dice Hathaway. "La tendencia que ellos han descubierto parece real". La parte que a los colegas les cuesta trabajo creer es la de la extrapolación. Hathaway indica que la mayoría de los datos fueron tomados después del máximo del Ciclo Solar 23 (2000-2002), cuando la actividad de las manchas naturalmente comienza a decrecer. "La disminución de los campos magnéticos podría ser un aspecto normal del ciclo solar y no una señal de que las manchas solares desaparecerán por completo".

El mismo Penn se pregunta sobre estos detalles. "Nuestra técnica es relativamente nueva y los datos se extienden hacia el pasado solamente 17 años. Podríamos estar observando una disminución temporal que finalmente se revertirá".

La técnica que ellos están usando fue desarrollada por Livingston en el telescopio solar McMath-Pierce, cerca de Tucson. Él observa una línea espectral emitida por los átomos de hierro en la atmósfera del Sol. El campo magnético de las manchas causan que la línea se desdoble en dos —un efecto que se denomina "desdoblamiento Zeeman" en honor al físico holandés Pieter Zeeman, quien descubrió este fenómeno en el siglo 19. El tamaño de la separación revela la intensidad del campo magnético.

Derecha: Desdoblamiento Zeeman de líneas espectrales de una mancha fuertemente magnetizada. [Más información]

Los astrónomos han estado midiendo los campos magnéticos de las manchas solares de esta forma durante casi un siglo, pero Livingston agregó un cambio. Mientras la mayoría de los investigadores miden el desdoblamiento de líneas espectrales en la parte visible del espectro solar, Livingston decidió intentar con una línea espectral del infrarrojo. Las líneas del infrarrojo son mucho más sensibles al efecto Zeeman y dan resultados más precisos. Además, se dedicó a medir una gran cantidad de manchas solares —más de 900 entre 1998 y 2005. La combinación de precisión y cantidad reveló la disminución.

Si las manchas solares en efecto desaparecen, no sería la primera vez. En el siglo 17, el Sol se sumergió en un período de 70 años sin manchas, conocido como el Mínimo de Maunder, el cual aún desconcierta a los científicos. La "sequía" de manchas comenzó en 1645 y terminó en 1715; durante ese tiempo, algunos de los mejores astrónomos de la historia (por ejemplo, Cassini) observaron al Sol y no pudieron contar más de alguna docena de manchas por año, en comparación con las miles que usualmete se observarían.

"Si es que [el decrecimiento actual] es un presagio de una disminución prolongada de las manchas solares, análoga a la del Mínimo de Maunder, está aún por verse", advierten Livingston y Penn en un volumen reciente de EOS. "Otros indicadores de la actividad solar sugieren que las manchas regresarán a más tardar el año que viene".

Independientemente de lo que suceda, hace notar Hathaway, "el Sol se está comportando de una manera muy interesante y creo que estamos a punto de descubrir algo nuevo".