Alerta sobre Tormenta Solar, NASA

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Alerta sobre Tormenta Solar

Investigadores predicen la inminente llegada de la tormenta solar más intensa en los últimos 50 años.



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Marzo 10, 2006: La noticia esta confirmada: el Mínimo Solar ha llegado. Las manchas solares han desaparecido. No hay llamaradas solares. El Sol se encuentra tranquilo.

Como la calma antes de la tormenta.

Esta semana un grupo de investigadores anunció que una tormenta viene en camino —la más intensa durante un mínimo solar en cincuenta años. La predicción fue hecha por el equipo dirigido por Mausumi Dikpati del Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (National Center for Atmospheric Research ó NCAR). "El siguiente ciclo solar será de un 30 a un 50% más intenso que el anterior", dice ella. Si esto es correcto, en los próximos años se producirá un estallido de actividad solar apenas menor que el del histórico máximo solar de 1958.

Ese fue un máximo solar. La era espacial apenas comenzaba: el satélite Sputnik fue lanzado en octubre de 1957 y el Explorer 1 (primer satélite estadounidense) en enero de 1958. En aquellos años no se podía saber si una tormenta solar se avecinaba viendo las barritas de intensidad de señal de un teléfono celular. Aun así, la gente sabía que algo grande estaba pasando porque las luces del norte se habían visto ya tres veces en México. Hoy en día, un máximo solar de intensidad similar tendría un efecto notable en teléfonos celulares, aparatos de GPS, satélites climatológicos y en muchas otras tecnologías modernas.

Derecha: Auroras de gran intensidad sobre Fairbanks, Alaska, en 1958. [Más Información]

La predicción de Dikpati es sin precedentes. En los casi dos siglos desde que se descubrió el ciclo solar de 11 años, los científicos han luchado por predecir la intensidad de los máximos futuros, y han fallado. Los máximos solares pueden ser intensos como el de 1958, o apenas detectables como el de 1805, sin obedecer a patrón alguno.

La clave del misterio, como se dio cuenta Dikpati hace varios años, es el Cinturón de Transporte del Sol.

Tenemos algo similar aquí en la Tierra: el Gran Cinturón de Transporte Oceánico, popularizado por la película El Día Después de Mañana (The Day After Tomorrow). Es una red de corrientes que llevan agua y calor de océano a océano —vea el diagrama abajo. En la película, el Cinturón de Transporte se detiene y esto ocasiona un caos en el clima terrestre.


Arriba: El "Gran Cinturón de Transporte Oceánico" de la Tierra [Más Información]

El cinturón de transporte del Sol es una corriente, no de agua, sino de gas que conduce electricidad. Este fluye en un bucle que va del ecuador solar a los polos y de regreso. Tal y como el Gran Cinturón de Transporte Oceánico controla el clima de la Tierra, el cinturón solar controla el clima de nuestra estrella. Específicamente, controla el ciclo de manchas solares.

El físico solar David Hathaway del Centro Nacional de Tecnología y Ciencias del Espacio (National Space Science & Technology Center ó NSSTC) explica: "Primero, recuerde qué son las manchas solares —nudos enredados de magnetismo generados por el dínamo interno del Sol. Una mancha solar típica dura apenas unas cuantas semanas. Luego decae, dejando detrás de sí un "cadáver" de campos magnéticos débiles".

Este es el cinturón de transporte.

"La parte superior del cinturón de transporte roza la superficie del Sol, barriendo los campos magnéticos de manchas solares pasadas. Los "cadáveres" son arrastrados hacia los polos y a una profundidad de 200.000 kilómetros donde el dínamo magnético del Sol puede amplificarlos. Entonces los cadáveres (nudos magnéticos) son reencarnados (amplificados), se vuelven boyantes y salen a flote en la superficie". ¡Presto, nuevas manchas solares!

Derecha: El "Gran Cinturón de Transporte" del Sol. [Imagen ampliada]

Todo esto sucede con una gran lentitud. "Se requieren cerca de 40 años para que el cinturón complete un bucle", dice Hathaway. La velocidad varía "entre un paso lento de 50 años a un paso rápido de 30 años".

Cuando el cinturón se vuelve "rápido", significa que muchos de los campos magnéticos están siendo barridos, y que el futuro ciclo solar será intenso. Esta es la base de las predicciones climatológicas solares: "el cinturón se estaba acelerando en el ciclo de 1986 a 1996", dice Hathaway, "los campos magnéticos que fueron barridos entonces, reaparecerán ahora como grandes manchas solares en el período de 2010 a 2021".

Como la mayoría de los expertos en su campo, Hathaway tiene confianza en el modelo del cinturón de transporte y está de acuerdo con Dikpati en que el siguiente máximo solar será muy intenso. Pero está en desacuerdo en un punto. La predicción de Dikpati sitúa al máximo solar en el año 2012. Hathaway cree que llegará antes, tal vez en el año 2010 o 2011.

"La historia muestra que los ciclos de manchas solares grandes se intensifican más rápido que los de manchas pequeñas", dice. "Espero ver las primeras manchas del próximo ciclo a finales del 2006 o en el 2007, y un máximo solar que llega alrededor del 2010 ó 2011".

¿Quién está en lo correcto? Solo el tiempo lo dirá. Pero de cualquier manera, una tormenta se avecina.

----------------mas NASA
Scientists Issue Unprecedented Forecast of Next Sunspot Cycle
March 6, 2006

BOULDER—The next sunspot cycle will be 30-50% stronger than the last one and begin as much as a year late, according to a breakthrough forecast using a computer model of solar dynamics developed by scientists at the National Center for Atmospheric Research (NCAR). Predicting the Sun's cycles accurately, years in advance, will help societies plan for active bouts of solar storms, which can slow satellite orbits, disrupt communications, and bring down power systems.

The scientists have confidence in the forecast because, in a series of test runs, the newly developed model simulated the strength of the past eight solar cycles with more than 98% accuracy. The forecasts are generated, in part, by tracking the subsurface movements of the sunspot remnants of the previous two solar cycles. The team is publishing its forecast in the current issue of Geophysical Research Letters.

"Our model has demonstrated the necessary skill to be used as a forecasting tool," says NCAR scientist Mausumi Dikpati, the leader of the forecast team at NCAR's High Altitude Observatory that also includes Peter Gilman and Giuliana de Toma.

Understanding the cycles

The Sun goes through approximately 11-year cycles, from peak storm activity to quiet and back again. Solar scientists have tracked them for some time without being able to predict their relative intensity or timing.


NCAR scientists Mausumi Dikpati (left), Peter Gilman, and Giuliana de Toma examine results from a new computer model of solar dynamics. (Photo by Carlye Calvin, UCAR)
Forecasting the cycle may help society anticipate solar storms, which can disrupt communications and power systems and affect the orbits of satellites. The storms are linked to twisted magnetic fields in the Sun that suddenly snap and release tremendous amounts of energy. They tend to occur near dark regions of concentrated magnetic fields, known as sunspots.

The NCAR team's computer model, known as the Predictive Flux-transport Dynamo Model, draws on research by NCAR scientists indicating that the evolution of sunspots is caused by a current of plasma, or electrified gas, that circulates between the Sun's equator and its poles over a period of 17 to 22 years. This current acts like a conveyor belt of sunspots.

The sunspot process begins with tightly concentrated magnetic field lines in the solar convection zone (the outermost layer of the Sun's interior). The field lines rise to the surface at low latitudes and form bipolar sunspots, which are regions of concentrated magnetic fields. When these sunspots decay, they imprint the moving plasma with a type of magnetic signature. As the plasma nears the poles, it sinks about 200,000 kilometers (124,000 miles) back into the convection zone and starts returning toward the equator at a speed of about one meter (three feet) per second or slower. The increasingly concentrated fields become stretched and twisted by the internal rotation of the Sun as they near the equator, gradually becoming less stable than the surrounding plasma. This eventually causes coiled-up magnetic field lines to rise up, tear through the Sun's surface, and create new sunspots.

The subsurface plasma flow used in the model has been verified with the relatively new technique of helioseismology, based on observations from both NSF– and NASA–supported instruments. This technique tracks sound waves reverberating inside the Sun to reveal details about the interior, much as a doctor might use an ultrasound to see inside a patient.



NCAR scientists have succeeded in simulating the intensity of the sunspot cycle by developing a new computer model of solar processes. This figure compares observations of the past 12 cycles (above) with model results that closely match the sunspot peaks (below). The intensity level is based on the amount of the Sun's visible hemisphere with sunspot activity. The NCAR team predicts the next cycle will be 30-50% more intense than the current cycle. (Figure by Mausumi Dikpati, Peter Gilman, and Giuliana de Toma, NCAR.)



Predicting Cycles 24 and 25

The Predictive Flux-transport Dynamo Model is enabling NCAR scientists to predict that the next solar cycle, known as Cycle 24, will produce sunspots across an area slightly larger than 2.5% of the visible surface of the Sun. The scientists expect the cycle to begin in late 2007 or early 2008, which is about 6 to 12 months later than a cycle would normally start. Cycle 24 is likely to reach its peak about 2012.

By analyzing recent solar cycles, the scientists also hope to forecast sunspot activity two solar cycles, or 22 years, into the future. The NCAR team is planning in the next year to issue a forecast of Cycle 25, which will peak in the early 2020s.

"This is a significant breakthrough with important applications, especially for satellite-dependent sectors of society," explains NCAR scientist Peter Gilman.

The NCAR team received funding from the National Science Foundation and NASA’s Living with a Star program.



Related sites on the World Wide Web

NCAR's High Altitude Observatory
Geophysical Research Letters



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Científicos predicen un cambio climatológico sin precedentes en el próximo ciclo solar —Comunicado de prensa del NCAR.
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