Investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) y de la Universidad de Letonia han postulado la primera explicación física completa para los diversos ciclos de actividad del Sol. En ella se identifican corrientes en forma de vórtice en el Sol, conocidas como ondas de Rossby, como mediadoras entre las influencias de marea de Venus, la Tierra y Júpiter y la actividad magnética del Sol.
© UnknownEl Sol se aproxima actualmente a un máximo de actividad en el « Ciclo de Schwabe » de 11 años de duración
Aunque el Sol, por su cercanía a nosotros, es la estrella mejor investigada, muchas preguntas sobre su física aún no han recibido una respuesta completa. Entre ellas, las fluctuaciones rítmicas de la actividad solar. La más famosa de ellas es que, por término medio, el sol alcanza un máximo de radiación cada once años, lo que los expertos denominan ciclo de Schwabe.
Este ciclo de actividad se produce porque el campo magnético del sol cambia durante este periodo y acaba invirtiendo su polaridad. Esto, en sí mismo, no es inusual para una estrella - si no fuera por el hecho de que el ciclo Schwabe es notablemente estable.
Al ciclo de Schwabe se superponen otras fluctuaciones de actividad menos evidentes que oscilan entre unos cientos de días a varios cientos de años, cada una de las cuales lleva el nombre de sus descubridores. Aunque ya ha habido varios intentos de explicar estos ciclos y cálculos matemáticos, todavía no existe un modelo físico completo.
Los planetas marcan el ritmo
Desde hace algunos años, el Dr. Frank Stefani, del Instituto de Dinámica de Fluidos del HZDR, ha sido partidario de la «hipótesis planetaria», porque está claro que la gravedad de los planetas ejerce un efecto de marea sobre el Sol, similar al de la Luna sobre la Tierra. Este efecto es más intenso cada 11,07 años: cada vez que los tres planetas Venus, la Tierra y Júpiter se alinean con el Sol en una línea especialmente llamativa, comparable a una marea viva en la Tierra cuando hay luna nueva o llena. Esto coincide llamativamente con el ciclo de Schwabe.
El campo magnético del Sol está formado por complejos movimientos del plasma conductor de la electricidad en su interior. Stefani lo explica:
«Se puede pensar en él como en una gigantesca dinamo. Aunque esta dinamo solar genera por sí misma un ciclo de actividad de aproximadamente 11 años, creemos que la influencia de los planetas interviene después en el funcionamiento de esta dinamo, dándole repetidamente un pequeño empujón y forzando así el ritmo inusualmente estable de 11,07 años en el sol».Hace varios años, él y sus colegas descubrieron pruebas fehacientes de un proceso cronometrado de este tipo en los datos de observación disponibles. También fueron capaces de correlacionar varios ciclos solares con el movimiento de los planetas simplemente utilizando métodos matemáticos. Al principio, sin embargo, la correlación no podía explicarse suficientemente desde el punto de vista físico.
Las ondas de Rossby en el Sol actúan como intermediarias
«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 mejor es que ahora no sólo podemos explicar el ciclo de Schwabe y los ciclos solares más largos, sino también los ciclos más cortos de Rieger, que antes ni siquiera habíamos considerado.»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, 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 entonces 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 pueden calcularse sobre esta base.
Todos los ciclos explicados por un único modelo
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 las fluctuaciones a largo plazo del Sol, ya que el movimiento del Sol alrededor del centro de gravedad del sistema solar provoca un denominado periodo de ritmo 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 Suess-de Vries.
En este contexto, los investigadores descubrieron una impresionante correlación entre el periodo de 193 años calculado y las fluctuaciones periódicas de los datos climáticos. Se trata de otro sólido argumento a favor de la hipótesis planetaria, ya que el agudo pico de Suess-de Vries a los 193 años difícilmente puede explicarse sin estabilidad de fase en el ciclo de Schwabe, algo que sólo se da en un proceso cronometrado, estima Stefani.
¿Significa esto que por fin se ha respondido a la pregunta de si el Sol sigue el ritmo de los planetas? Stefani comenta,
«Probablemente sólo estaremos seguros al 100% cuando tengamos más datos. Pero los argumentos a favor de un proceso cronometrado por los planetas son ahora muy sólidos.»
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