Artículos publicados en la revista Astronomía

 

Diciembre 2017

Las dos caras de Agosto

La actividad solar divide el mes de Agosto en dos partes claramente diferenciadas. Una mancha que transitó en solitario por el disco acaparó toda la atención durante la primera mitad. Era la mancha residual del grupo 12665 al cual nos referimos el mes pasado. Casi no sufrió cambios durante esos días, reduciendo su área apenas unas 50 millonésimas de hemisferio, y de momento, nada permitía presagiar el importante protagonismo que adquiriría en la siguiente rotación.

Dos grupos ocuparon el disco solar durante la segunda mitad del mes. El más interesante fue el primero de ellos (NOAA 12671). Durante las primeras jornadas, su mancha p se desplazó a una velocidad enorme hacia el Oeste (más de 1000 km/h) recorriendo 7 grados heliográficos en solo 3 días. Poco a poco se iría frenando hasta llegar prácticamente a detenerse. Además, poco después de surgir por el limbo, se produjo una nueva emersión de flujo cerca de su mancha f.  Las manchas antiguas y las nuevas originaron un tren de manchas que llegó a abarcar unos 250 000 km de largo.

El segundo grupo apareció el día 20, y a pesar de que también tuvo un tamaño respetable (más de 100 000 km), su evolución fue más monótona y casi había desaparecido al llegar al limbo Oeste.

Dejaremos los grupos que aparecieron a final de mes para el próximo artículo, pues se enmarcan dentro de la extraordinaria ola de actividad de Septiembre.

 

Arriba: Desplazamiento de 12671p, promediando las medidas de 5 observadores. Abajo: Aspecto del grupo el 17 de Agosto.

 


Noviembre 2017

El gran grupo de Julio

Cuando debido a su movimiento propio, una mancha se dirige hacia otra más grande y estable, sus penumbras generalmente se unen y el núcleo pierde velocidad, dando como resultado una mancha con varias umbras en su interior. Sin embargo, en ocasiones se observa que el núcleo mantiene su movimiento, rodeando a las umbras principales, como un fluido circulando alrededor de un obstáculo. A veces incluso, puede provocar la rotación de toda la estructura de la mancha.

Este proceso tuvo lugar en la región 12665, que apareció por el limbo el 5 de Julio. El día 7 surgió una emersión en su zona central, y rápidamente se produjo la coalescencia de la nueva mancha p con la antigua. En principio, parecía que el único efecto iba a ser el aumento de tamaño de la mancha, que empezó a detectarse a simple vista ya desde el día 8. Sin embargo, la umbra más reciente se deslizó por el sur de la original, y una vez rebasada, giró hacia el norte. En realidad, toda la mancha adoptó una rotación antihoraria y tanto las estrías de la penumbra, como las fibrillas visibles en Ha, mostraban una disposición en espiral, a manera de vórtice.

Las imágenes corresponden a cuatro días del tránsito, y se han indicado las dos umbras principales: A la más antigua, y B la más reciente. Aunque algunos días fue difícil detectar las umbras por separado, dada su proximidad, las animaciones muestran claramente el desarrollo de todo el proceso.

La región 12665 volverá a ser protagonista dos rotaciones después con uno de los grupos más extraordinarios que hemos visto en los últimos años. De hecho, éste fue el primer capítulo de un notable brote de actividad que se viene desarrollando desde Julio, y que iremos comentando en sucesivos artículos.

 

La mancha principal en la región 12665.

 


Octubre 2017

La región 12645

En repetidas ocasiones nos hemos referido a emersiones de campo magnético que tienen lugar dentro de los límites de un grupo o en sus proximidades. Una única emersión aislada producirá un grupo de morfología sencilla y generalmente poco activo. Sin embargo, la aparición de campo magnético muchas veces ocurre de forma discontinua y dependiendo de donde y cuando se producen las sucesivas emersiones, pueden dar lugar a formaciones muy activas y complejas. Realmente, esta es una circunstancia que suele pasar desapercibida, pero que tiene una importancia crucial a la hora de entender la evolución de una región activa.

El grupo que se desarrolló en la región 12645 a finales de Marzo, constituye un buen ejemplo de varias emersiones que se suceden casi en el mismo punto. El grupo apareció en la mañana del día 27 cerca del limbo Este. Una tras otra, durante los primeros días asistimos a una sucesión de emersiones bipolares en la parte central de la región activa, y a partir del día 2 de Marzo, una vez que éstas cesaron, comenzó la decadencia del grupo.

A medida que las emersiones crecían, las manchas se iban separando y el resultado fue un grupo con varias manchas de polaridad p reunidas en su zona occidental, y varias de polaridad f en la zona oriental. Algunas de las manchas unieron sus penumbras dando lugar a manchas mucho mayores, aunque manteniendo las umbras separadas.

En su momento de máximo desarrollo el grupo llegó a alcanzar unos 150.000 km y una superficie de unas 900 millonésimas de hemisferio, llegando a detectarse a simple vista en los primeros días de Abril.

 

La región 12645 antes y después de una de las principales emersiones bipolares que tuvieron lugar en el centro del grupo.

 


Septiembre 2017

La región 12644

Aunque estamos entrando en fase de mínimo, aún es posible observar grupos de gran interés. Tal fue el caso del que ocupó la región 12644. Apareció el 25 de Marzo, cerca del limbo este y evolucionó rápidamente, de manera que en solo tres días alcanzo su máximo desarrollo, al menos en esta primera fase. En esos momentos mostraba solo dos manchas de buen tamaño ocupando las regiones p y f.

Sin embargo, el 1 de Abril se inició una nueva emersión de flujo al NW de la mancha principal. En la imagen puede comprobarse como se había alterado toda la zona un día después. Las fulguraciones ocurridas al encontrarse las polaridades opuestas liberaron gran parte de la energía acumulada y la antigua mancha p desapareció rápidamente. A pesar de encontrarse cerca del limbo, las imágenes parecen corroborar que solo persistió la mancha p de la nueva emersión.

La región reapareció el 17 de Abril con una mancha (previsiblemente, la misma p que se ocultó 15 días antes), que se encontraba en proceso de escisión. Quizás el aspecto más interesante durante este tránsito fue el movimiento de rotación levógiro que mostraba el conjunto de ambos fragmentos (unos 4º por día).

Al limbo oeste solo llegaría la mancha principal, ya muy disminuida. No obstante, aún tendría fuerza para mantenerse una rotación más. Reapareció el 15 de Mayo y en esta ocasión ofrecía un pequeño núcleo rodeado de penumbra solo en algunos sectores. Se mantuvo sorprendentemente estable, con apenas reducción de tamaño, hasta el día 22, cuando empezó a disiparse rápidamente.

 

La región 12644 durante las tres rotaciones que fue visible.

 


Julio 2017

Días sin manchas

Cuando Schwabe descubrió el ciclo solar, elaboró una tabla donde, para cada año, indicaba el número de grupos y el número de días sin manchas. En ella se apreciaba claramente como ambos variaban en antifase, es decir, cuando uno aumentaba el otro disminuía, y viceversa.

El número de días sin manchas en un periodo determinado puede usarse como un índice de actividad. Schwabe utilizó años, pero hoy en día es más habitual emplear los valores mensuales, y para comprobar su evolución se calcula el valor acumulado. El número total de días sin manchas puede variar mucho de un ciclo a otro. Mientras que el mínimo del ciclo 19 se quedó en 227, el último mínimo alcanzó la cifra de 817, y otros han superado los 1000.

Representando el número acumulado de días sin manchas en función del tiempo, y tomando como referencia el instante del mínimo, aparecen dos tipos de ciclos. En la gráfica, las líneas indican el promedio de días sin manchas para ambos tipos, y las bandas de color son la desviación típica. El primero muestra un aumento significativo entre dos años antes y después del mínimo, alcanzando un valor promedio de unos 400. El segundo, muestra días sin manchas en un intervalo mayor de tiempo, y puede llegar a alcanzar un valor total cercano a 1000.

Desde el último máximo, en el ciclo actual se han contabilizado un total de 55 días sin manchas hasta finales de Abril. Suponiendo que este ciclo vaya a durar 11 años, nos situaríamos en el límite inferior de la banda roja (línea azul). Sin embargo, no hay nada que indique que el próximo mínimo vaya a tener lugar a finales de 2019, por lo que aún habrá que esperar un tiempo para saber en qué tipo de mínimo nos encontramos.

 

 


Junio 2017

Movimiento radial en protuberancias

Las imágenes en luz blanca se obtienen en la zona del espectro continuo, y es bien conocido el aspecto que presenta el Sol cuando sintonizamos la línea Ha.. Sin embargo, desplazándonos solo un poco del centro de la línea, sin llegar a las regiones del continuo, la cromosfera empieza a ser transparente dejando ver las estructuras de la fotosfera y fenómenos poco observados por los aficionados, como las Bombas de Ellerman.

Las protuberancias constituyen un caso particular. Aunque gran parte de la protuberancia se debilita hasta desaparecer cuando abandonamos el centro de la línea, sin embargo algunas zonas siguen siendo visibles e incluso aumentan su intensidad. Dichas zonas pueden ser diferentes dependiendo si nos movemos a uno u otro lado de la línea.

Este comportamiento es debido al efecto Doppler. Si una parte del material se mueve hacia el observador, su luz se verá desplazada hacia el azul y se verá mejor a ese lado del centro de la línea. Lo contrario ocurre si el material se aleja del observador.

Las imágenes en blanco y negro muestran, de arriba abajo, cómo cambia el aspecto de una protuberancia a medida que nos desplazamos desde el centro de la línea hacia el azul. Por otra parte, una forma muy gráfica de mostrar el movimiento a lo largo de la visual consiste en obtener tres imágenes, una en el centro y una a cada lado de la línea. Con ellas se puede crear una imagen en color donde el azul indique el material que se acerca al observador, y el rojo, el que se aleja.


 


Mayo 2017

El ciclo al acabar 2016

En 2016 ha continuado la caída de actividad, camino de un mínimo cada vez más cercano. Quizás sea porque el segundo máximo del ciclo fue más intenso, pero la impresión es que esta bajada está siendo bastante rápida, con un número de Wolf suavizado que ya se encuentra en torno a las 20 unidades. En cuanto al área total, su promedio mensual ha caído casi 500 unidades en unos seis meses, y de no corregirse la tendencia, nos encontraríamos con un área nula en pocas semanas. Todo esto apunta a un mínimo cercano, pero no hay que olvidar que llevamos solo unos 8 años de ciclo. Si éste cumple el promedio, aún nos quedarían al menos tres largos años con una actividad muy escasa.

Posiblemente lo más interesante en estos momentos sea el comportamiento de ambos hemisferios. Desde 2013, la actividad en el norte se ha mantenido casi constante y solo a finales de 2016 ha mostrado síntomas de debilitamiento. Por el contrario, la actividad en el sur se ha desplomado desde el máximo de 2014 y ya se encuentra en niveles muy bajos. Ahora mismo, casi todos los grupos de manchas aparecen en el norte.

Es bien conocido que el ciclo en ambos hemisferios muestra un desfase de manera que uno alcanza el máximo antes que el otro, y que dicho desfase se invierte cada cuatro o cinco ciclos. Así por ejemplo, en los últimos cinco ciclos, el norte se ha adelantado llegando antes al máximo, mientras que el sur ha dominado la rama descendente. Esto significa que en este ciclo debería producirse la inversión. El hecho es que desde Junio de 2015 el norte es el hemisferio que predomina y no parece que esa situación vaya a cambiar próximamente. Por supuesto, con el Sol siempre hay que esperar, pero probablemente hayamos asistido a la esperada inversión, y el sur se adelante al norte en el próximo ciclo.

 

Promedios mensuales y valores suavizados del número de Wolf en los ciclos 23 y 24.

 


Abril 2017

Polaridades inversas….¿nuevo ciclo?

Uno de los grupos aparecidos en Diciembre se encontraba a 23º de latitud sur y presentaba las polaridades invertidas. Un grupo más reciente, de principios de Febrero, también tenía una polaridad inversa, aunque una latitud algo más baja (15º norte). Esto ha hecho plantear la posibilidad de que el nuevo ciclo ya haya comenzado y que éstas sean sus primeras manifestaciones.

En un nuevo ciclo, los grupos tienen sus polaridades invertidas respecto al anterior y se encuentran en latitudes medias. Ahora bien, el recíproco no es cierto. Se calcula que aproximadamente un 3% de los grupos tienen las polaridades inversas, y estos pueden aparecer tanto en un máximo de actividad, como en un mínimo cerca del ecuador. La latitud tampoco es determinante porque depende de la evolución de la ley de Sporer y de la dispersión que presenten las posiciones de los grupos. No es lo mismo que aparezca un grupo a 20º de latitud en pleno mínimo que tres años antes.

La representación bidimensional que nos ofrece el diagrama de Maunder, quizás sea lo mejor para separar las latitudes correspondientes a cada ciclo. En la gráfica podemos ver los últimos grupos del ciclo anterior y las dos alas correspondientes a este ciclo (Nº24). Los puntos rojos indican las posiciones de los dos grupos mencionados antes. Es evidente que el grupo en el norte pertenece al ciclo actual. El grupo austral puede plantear más dudas, pero teniendo en cuenta su proximidad al resto y que aún queda recorrido hasta el próximo mínimo (posiblemente unos 2 ó 3 años), parece prematuro incluirlo en el ciclo 25.

 

Diagrama de Maunder con las posiciones de los dos grupos mencionados en el texto.

 


Marzo 2017

ALMA en el Sol

Es bien sabido el impresionante potencial que posee ALMA para desvelar información sobre galaxias situadas en los límites del Universo, o sumergirse en las profundidades de nubes interestelares para examinar el nacimiento de estrellas y planetas, por poner unos ejemplos. Sin embargo, no se menciona tan a menudo su capacidad de observar el Sol gracias a que su diseño impide que el calor pueda dañarlas. De hecho, es la única instalación en la que participa el European Southern Observatory capacitada para realizar ese trabajo.

El observatorio puede emplear dos técnicas diferentes y complementarias. Una única antena puede hacer un barrido rápido para obtener una imagen a baja resolución de todo el disco solar en pocos minutos. La segunda opción consiste en hacer interferometría usando unas pocas antenas separadas cierta distancia. En este caso se obtienen imágenes de una pequeña zona del disco con mucha más resolución.

Entre otras cosas, con estas técnicas podrá examinar la cromosfera dando una nueva perspectiva al problema de calentamiento de la corona, o penetrar en la estructura de las protuberancias. También tendrá ocasión de examinar una zona del espectro solar poco conocida, en longitudes de onda por debajo de 1mm.

Las primeras observaciones se han dado a conocer recientemente. Las imágenes fueron realizadas el 18 de Diciembre de 2015 y corresponden a la mancha principal de la región NOAA 12470. Están realizadas en longitudes de onda de 1.25 y 3mm y básicamente muestran diferencias de temperatura en dos niveles distintos de la cromosfera (más profundo a menor longitud de onda).

 

Imágenes obtenidas con ALMA en longitudes de onda de 1.25 y 3mm.

 


Febrero 2017

La actividad en Octubre

A pesar de la baja actividad solar que estamos observando en estos meses, de Octubre nos ofreció algunos fenómenos interesantes. A finales de Septiembre, un largo filamento era visible al este del meridiano, con una longitud de medio millón de kilómetros, es decir, más que la distancia entre la Tierra y la Luna. Nada más comenzar Octubre, el día 1 de madrugada, entró en erupción. Aunque otras veces estas erupciones se producen como respuesta a una fulguración más o menos cercana, en esta ocasión no fue así y es difícil saber la causa. La CME (Coronal Mass Ejection) salió despedida hacia el NE sin llegar a alcanzar la Tierra.

El día 2 apareció un pequeño grupo cerca del limbo este, y poco después se produjo una nueva emersión de campo magnético ligeramente más al norte. Esta se desarrolló mucho más y, en cierta forma, llegó a fagocitar al primer grupo. No obstante, su actividad en forma de fulguraciones fue escasa, siendo la más importante una B6.1 del 4 de Octubre.

El día 3 surgió por el limbo SE la mancha más importante del mes. Con una superficie de unas 400 millonésimas de disco al cruzar el meridiano, rozó la visibilidad a simple vista. La penumbra contenía varias umbras y, mientras se reducía de tamaño, se dividió en dos fragmentos que llegaron ya muy disminuidos al limbo W.

El resto del mes, la actividad decayó a niveles bastante bajos, más propios del mínimo que cada vez está más cercano.

 

Imágenes antes y después de la erupción del filamento comentada en el texto. Días 30 de Septiembre y 1 de Octubre. (Cortesía: José Muñoz Reales)

 


Enero 2017

El gran agujero coronal de 2016

En los primeros meses de 2015 se desarrolló un agujero coronal transecuatorial, es decir, que poseía un extremo en el polo norte y tras cruzar el ecuador, llegaba hasta latitudes medias del hemisferio sur. La actividad en toda la región que rodeaba al gran grupo que surgió en Junio, lo dejó reducido a la zona polar.

Sin embargo, a partir de Agosto de 2015 se empezó a desarrollar extraordinariamente. Hacia el 22 de Octubre ya dominaba gran parte del hemisferio norte que apuntaba hacia la Tierra. Hasta mediados de 2016 se mantuvo muy intenso, pero con altibajos en sus dimensiones, y emitiendo a manera de pseudópodos, hasta tres extensiones que de nuevo cruzaron el ecuador hacia el sur. La tercera, desarrollada entre Junio y Agosto, no desapareció como las anteriores sino que se reforzó, de manera que a finales de Octubre, en el disco visible ya ocupaba casi tanta superficie el agujero como todas las regiones adyacentes.

En un agujero coronal las líneas de campo magnético no vuelven a la superficie sino que se abren hacia el espacio, de manera que a lo largo de ellas, el viento solar puede fluir libremente. La corriente de partículas que emana de cada uno de ellos va barriendo el Sistema Solar a medida que el Sol gira, y si el agujero cruza el ecuador, como es el caso, puede originar actividad magnética en nuestro planeta.

En pasados meses hemos asistido a tormentas geomagnéticas cada vez que el agujero llegaba al meridiano solar. Veremos cómo evoluciona en adelante, pero por sus características, ha sido sin duda, uno de los fenómenos solares más destacados de 2016.

 

Tres imágenes del agujero coronal. De arriba abajo: Diciembre de 2015 y Julio y Octubre de 2016.

 


Diciembre 2016

Recuperando Stereo

La misión Stereo está formada por dos naves (A y B) cuyo objetivo consiste en observar el hemisferio oculto del Sol y obtener vistas tridimensionales de diferentes aspectos de la actividad solar. Una nave orbita a una velocidad algo mayor que la de la Tierra, mientras la otra se mueve algo más lentamente. Este movimiento les lleva a permanecer detrás del Sol durante un tiempo, y en esos momentos es imposible comunicarse con ellas. El 1 de octubre de 2014 se perdió la comunicación con Stereo-B mientras se preparaba para iniciar ese tránsito.

Los diagnósticos sugieren que después de un reinicio, uno de los sistemas inerciales empezó a enviar información equivocada, haciendo creer a la nave que se encontraba girando cuando en realidad estaba quieta. Esto hizo que de manera automática, intentase recuperar una orientación que ya tenía, y el resultado fue que comenzó a girar de manera descontrolada.

Cada mes, la Red de Espacio Profundo de la NASA realizaba un intento para restablecer la comunicación y finalmente, el pasado 21 de Agosto se recibió una débil señal que indicaba que la nave seguía viva después de casi dos años. Aunque activa, su estado es preocupante. Los depósitos de combustible están congelados, la batería se encuentra al 30% de su capacidad, y los paneles reciben luz solar solo a intervalos.

La NASA ya ha recuperado otras naves en situaciones similares. Así por ejemplo, el SOHO tuvo un problema parecido en 1998, aunque en este caso, solo estuvo congelada seis semanas y se encontraba mucho más cerca de la Tierra. Confiemos en que pronto, la sonda vuelva a estar operativa y continúe enviando esos datos e imágenes que nos ayudan a entender un poco mejor nuestra estrella.

 

Orbitas de Stereo-A (en rojo) y B (en azul).

 


Noviembre 2016

Las regiones NOAA 12565 - 12567

Continuando con la serie de grandes manchas aparecidas en los últimos meses, les toca el turno a las que ocuparon las regiones adyacentes 12565 y 12567. En realidad, en Julio se alcanzaron los valores más altos y bajos obtenidos este año, al menos hasta el momento. Varios días sin manchas enmarcan el mayor pico del año, un poco por encima del que tuvo lugar en Abril.

El día 11 apareció 12565 por el limbo este. Se trataba de una mancha de gran tamaño con tres umbras principales en su interior. A lo largo de los días, su superficie se mantuvo entre las 350 y 400 millonésimas de hemisferio, equivalentes a unas cuatro veces y media la superficie terrestre.

El 14 de Julio y algo más al este, emergió rápidamente 12567. En solo un par de días, su mancha p ya casi era comparable a 12565, y con ese tamaño, ambas se llegaron a ver a simple vista en las proximidades del centro del disco. A destacar las notable estructuras visibles en las umbras, no solo con puentes luminosos sino con una granulación umbral muy apreciable.

Durante gran parte del tránsito solo se produjeron débiles fulguraciones de clase C. Cerca ya del limbo oeste, los núcleos se vieron cruzados por numerosos puentes luminosos y las penumbras se volvieron más irregulares, comenzando así su decadencia. Fue en ese momento cuan ocurrieron las fulguraciones más importantes de clase M.

En la siguiente rotación, la zona contenía varias manchas, pero sus posiciones, movimientos, y morfologías hacen difícil establecer una conexión entre ellas y las manchas de Julio.

 

Imagen de NOAA 12565 - 12567 el 18 de Julio.

 


Octubre 2016

La región NOAA 12546

Después de la gran mancha de Abril a la cual dedicamos el anterior artículo, una nueva mancha de grandes dimensiones apareció en Mayo, aguantando nada menos que tres rotaciones. En cada tránsito, la mancha recibió los números 12546, 12553, y 12562, respectivamente.

En la gráfica hemos representado la variación del área (en verde) y la de la intensidad (en azul) durante los tres tránsitos. Las medidas de intensidad siempre están afectadas por la luz parásita debida a nuestra atmósfera y al instrumental. Por ello no debemos fijarnos en sus valores absolutos sino en su variación relativa.

El área casi alcanzó las 700 millonésimas de hemisferio poco después del primer paso por el meridiano, permitiendo su observación a simple vista. En Junio también se apreció a simple vista, aunque su superficie se había reducido a la mitad. En el último tránsito era ya muy pequeña, aunque consiguió mantenerse hasta el 16 de Julio.

La intensidad se correlaciona con la temperatura y la intensidad del campo magnético, de manera que a mayor intensidad, mayor temperatura y menor campo magnético. La gráfica muestra el comportamiento habitual de otras manchas, manteniendo su intensidad casi constante hasta pocos días antes de su desaparición, momento en el cual empezó a aumentar rápidamente. Lo que nos revela la gráfica es como, a medida que el campo magnético se debilita, la mancha se reduce de tamaño y finalmente se calienta hasta alcanzar la temperatura de la fotosfera y desaparecer.

 

Imágenes de NOAA 12546 los días 20 de Mayo, 18 de Junio y 12 de Julio, con su variación de área e intensidad.

 


Septiembre 2016

La región NOAA 12529

De la actividad solar de los últimos meses hay dos hechos que merecen destacarse: los primeros días sin manchas desde el pasado máximo; y la presencia de algunas manchas enormes que han recurrido durante varias rotaciones. La más grande fue la denominada 12529, y 12542 en su segundo tránsito.

La mancha surgió por el este el 7 de Abril, y poco después ya fue visible a simple vista alcanzando una superficie equivalente a casi 6 veces la de nuestro planeta. Su diámetro llegó a ser de unos 60000 km (unas 5 veces el terrestre). Hay grupos más grandes, pero no es frecuente que una única mancha aislada, con una forma regular, alcance esas dimensiones.

A pesar de su tamaño, no tuvo fulguraciones importantes; solo una de clase M el día 18, lo cual se debe a tener una única polaridad casi monolítica. Solo presentaba una pequeña intrusión de polaridad opuesta coincidiendo con el puente luminoso que se observa en las imágenes.

La mancha reapareció el 4 de Mayo, muy disminuida y dividida en dos fragmentos que se fusionaron poco después. Al llegar al limbo oeste ya se encontraba a punto de desaparecer. Durante su vida, se fue desplazando hacia el oeste siguiendo una trayectoria sinuosa a una velocidad media de unos 200 km/h. En la gráfica se representan las posiciones durante ambos tránsitos tomando como referencia la primera medida. La línea azul es una curva de ajuste donde los puntos representan las posiciones a las 12h UT entre el 8 de Abril y el 15 de Mayo.

 

Imagen obtenida el 13 de Abril y dos gráficas mostrando el movimiento propio y la variación del área.

 


Julio 2016

El misterio del ciclo perdido (III)

La existencia de un posible ciclo perdido a finales del siglo XVIII ha recibido recientemente una nueva evidencia proveniente del análisis del isótopo 10Be. Los rayos cósmicos provenientes de nuestra galaxia son los responsables de generar dicho isótopo en la atmósfera, y poco a poco se va depositando sobre la superficie. Haciendo perforaciones en el hielo de las zonas polares se pueden analizar los diferentes estratos y comprobar cómo ha ido variando el número de rayos cósmicos.

Lo interesante es que la cantidad de rayos cósmicos que llega a la Tierra depende del campo magnético interplanetario y de su polaridad, los cuales a su vez dependen de la actividad solar. En particular, la polaridad es diferente en los ciclos pares e impares, y puede hacer que los rayos cósmicos aumenten justo después de un máximo solar o con un cierto retraso que puede ser de hasta unos dos años. Por eso, la cantidad de 10Be en la atmósfera puede utilizarse como una medida indirecta de la actividad solar y darnos pistas sobre si estamos en un ciclo par o impar. De esa manera, podríamos tener una idea sobre si la numeración de los ciclos anteriores al nº5 es la correcta o no.

Aunque sin descartar otras hipótesis, los nuevos análisis realizados por un conjunto de investigadores de la Universidad de Aarhus (Dinamarca), sobre núcleos de hielo recogidos en Groenlandia, sugieren que la existencia de un ciclo perdido es altamente probable. No obstante, salvo que aparezcan nuevas observaciones de aquella época, es posible que nunca lleguemos a saber con certeza si hay que añadir un nuevo ciclo a la actividad solar de los últimos 400 años.

 

Núcleo de hielo donde se aprecian las capas depositadas anualmente.

 


Junio 2016

El misterio del ciclo perdido (II)

En 1870, el matemático Elías Loomis, analizando observaciones de auroras y comparándolas con el número de manchas y la variación en la declinación magnética, sugirió que el ciclo nº4 estaba constituido en realidad por dos ciclos cortos de unos 9 y 7 años. En aquel momento, la idea no fue aceptada y quedó aletargada durante más de un siglo.

En 2001, los investigadores Usoskin, Mursula y Kovaltsov la reavivaron con la experiencia acumulada en  todo ese tiempo. Es más fácil determinar el número de grupos que el número de Wolf, por lo que puede resultar más adecuado para reconstruir la actividad a partir de observaciones antiguas. En la gráfica hemos representado el número de grupos durante los ciclos 4 y 5. Los datos entre finales de 1791 y mediados de 1793 son observaciones aisladas que seguramente no representan el promedio de grupos.  Si prescindimos de ellas, la gráfica sugiere la existencia de un pequeño ciclo entre 1793 y 1800.

A partir de dibujos de Staudacher y James Archibald Hamilton realizados durante aquellos años, se han podido medir las latitudes aproximadas de los grupos registrados. Sabemos que al comienzo de un ciclo las manchas aparecen en latitudes medias y se van aproximando al ecuador a medida que el ciclo avanza. Lo que muestran las posiciones de Staudacher y Hamilton en los años 1793-1796 no es la actividad típica del declive de un ciclo, sino por el contrario, los grupos aparecen en latitudes en torno a 20º, lejos del ecuador y más propias de los comienzos de un ciclo.

No obstante, también hay opiniones discrepantes. Los hemisferios norte y sur raramente van sincronizados durante el desarrollo de un ciclo. En 2007, Zolotova y Ponyavin sugirieron que la duración del ciclo 4 fue debida a un desfase excepcionalmente alto entre la actividad de ambos hemisferios.

 

Promedios mensuales del número de grupos durante los ciclos 4 y 5.

 


Mayo 2016

El misterio del ciclo perdido (I)

Suele considerarse que la serie de números de Wolf es bastante homogénea, pero encierra un pequeño (o gran) misterio que quizás nunca se llegue a resolver.

Cuando Wolf desarrolló el número que lleva su nombre intentó reconstruir los ciclos anteriores. Sin embargo había una dificultad importante y es que los datos disponibles no eran continuos. Por poner un ejemplo, en los años 1792 y 1793 solo hay 20 observaciones que cubren 16 días, y 12 de ellas corresponden a 8 días consecutivos.

Para cubrir los huecos, Wolf decidió interpolar utilizando como referencia la variación diurna de la declinación magnética. Una aguja magnética se desvía hacia el este y oeste al cabo del día, y la magnitud de esa desviación se correlaciona bastante bien con el número de Wolf, de manera que puede utilizarse como método de calibración. La cuestión es que los números de Wolf anteriores a 1847 son una mezcla de datos observados e interpolados. Esto se puede comprobar particularmente en el ciclo nº4, que tuvo lugar justo antes del mínimo de Dalton, una sucesión de ciclos muy poco activos.

Realmente, el ciclo nº4 parece un tanto especial. Por una parte, es el ciclo más largo conocido abarcando 163 meses; de Octubre de 1784 a Abril de 1798. Además incumple la regla de Gnevyshev-Ohl, un principio general que nos dice que un ciclo impar, habitualmente tiene más actividad que el ciclo par precedente.

No obstante, la regla de Gnevyshev-Ohl ha visto otras excepciones, y algún ciclo tiene que ser el más largo, así que ¿es tan especial como parece, o se trata de un ciclo normal y corriente? Continuará…

 

El ciclo nº4.

 


Abril 2016

¿Cómo va el ciclo?

El máximo de actividad, queda ya atrás y en estos momentos nos encontramos con unos valores del número de Wolf que son aproximadamente la mitad de los que se alcanzaron en 2014. Grupos cada vez menos destacados son la principal característica de esta fase, aunque de vez en cuando siguen apareciendo manchas con el suficiente tamaño para verse a simple vista. Sin ir más lejos, Diciembre nos ofreció un magnifico ejemplar que se apreció sin ayuda óptica durante gran parte de su tránsito.

La actividad por hemisferios es aún más interesante. La asimetría norte-sur parece tener un comportamiento periódico, de manera que cada 4 ó 5 ciclos se invierte. El hemisferio norte alcanzó el máximo a finales de 2011, y después de una caída inicial, se ha mantenido constante desde hace aproximadamente 2 años. El máximo de 2014 corresponde al hemisferio sur, y éste es el quinto ciclo consecutivo en que el norte se adelanta al sur.

Sin embargo, la disminución de la actividad austral ha sido tan pronunciada, que desde mediados de 2015, el norte se ha vuelto predominante. Por supuesto, aún ha pasado poco tiempo y está por ver si es una inversión aleatoria y se recuperará la tendencia previa, o bien se va a mantener, y durante el próximo ciclo, el sur irá por delante.

Hacer pronósticos a estas alturas es casi imposible. No obstante, la previsión del Observatorio de Bélgica sugiere números de Wolf suavizados entre 25 y 50 (según el modelo) para dentro de un año; y extrapolando la pendiente, habría que esperar el próximo mínimo no antes de 2019.

 

Gráfica de los ciclos 23 y 24, actualizada a Diciembre de 2015.

 


Marzo 2016

Noviembre

Noviembre empezó con un grupo interesante, siguió con un filamento interesante, y finalizó con poca cosa de interés.

El grupo se encontraba en la región NOAA 12443 y poseía dos manchas p bien desarrolladas, mientras en su región f emergían multitud de manchas más pequeñas. Cuando en la región p de un grupo hay dos o más manchas predominantes, generalmente son consecuencia de emersiones diferentes, que en este caso, se debieron producir en el hemisferio oculto, dado que en la rotación anterior no había manchas en esa región. El grupo llegó a alcanzar unos 200 000 km de largo y se disipó con cierta rapidez una vez pasado el meridiano. Durante su tránsito produjo unas 70 fulguraciones, aunque solo dos alcanzaron la clasificación M.

El 6 de Noviembre empezó a asomar por el limbo E, un filamento, que fue lo más interesante de mediados de mes. Habitualmente, un filamento de esa longitud separa grandes zonas unipolares y tiene una forma más o menos rectilínea. En este caso, poseía una forma casi circular (aunque le faltaba el sector oriental), debido a que delimitaba una especie de isla de polaridad p rodeada de zonas de polaridad f.

El día 15, el filamento entro en erupción por su extremo austral, aunque su parte norte volvía a caer sobre la superficie. Las fotografías de José Muñoz muestran el antes y después de la erupción.

Salvo alguna que otra protuberancia, Noviembre finalizó con muy poca actividad, con grupos pequeños y de corta vida, que presagian un mínimo cada vez más cercano.

 

Imágenes de los días 15 y 16, antes y después de la erupción del filamento austral (Cortesía José Muñoz)

 


Febrero 2016

Cumpleaños feliz

El 2 de Diciembre se cumplieron 20 años desde el lanzamiento al espacio del SOHO (Solar and Heliospheric Observatory).

La nave, fruto de la colaboración ESA – NASA, se encuentra orbitando alrededor del punto de Lagrange L1, lo cual le garantiza una visión ininterrumpida del Sol. En todo este tiempo ha conseguido observar casi dos ciclos solares completos, con una sola excepción, en 1998, cuando se perdió contacto con ella durante varios meses.

SOHO puede obtener imágenes a través de cuatro longitudes de onda del ultravioleta extremo (las primeras sistemáticas desde el espacio), de dos coronógrafos, y en el continuo, además de realizar magnetogramas. Por la cantidad, calidad y variedad de las imágenes, solo se ha visto superado por el SDO, aunque éste último no lleva coronógrafos.

El uso de coronógrafos es de especial interés dado que su situación, en la línea Sol – Tierra, le permite detectar aquellas erupciones que después alcanzarán la Tierra (más de 20.000 en estos años). Además, gracias a ellos puede observar cometas, habiendo descubierto más que cualquier otro observador u observatorio.

Además de las imágenes, SOHO está capacitado para analizar partículas e isótopos, medir la radiación solar o realizar heliosismografía, por ejemplo. Todas las observaciones recopiladas en estos años constituyen sin duda, una de las bases de datos más completas que existen actualmente sobre actividad solar

 

 


Enero 2016

Un filamento y un grupo

Hace poco hablábamos de la formación y erupción de filamentos, y precisamente, Septiembre nos ofreció la oportunidad de observar la evolución de un magnífico filamento. Empezó a asomar tras el limbo el día 15, y durante su tránsito tuvimos la ocasión de observarlo bajo diferentes ángulos. Esta circunstancia nos permitió comprobar su estructura tridimensional, como se puede ver en la magnífica secuencia de José Muñoz.

Un filamento suele tener la forma de una lámina vertical, suspendida en la línea neutra entre ambas polaridades magnéticas. Es por eso que se mostraba mucho más delgado en el meridiano (cuando veíamos la lámina de canto), que en las proximidades de los limbos (cuando la veíamos de lado).

En los últimos días fue aumentando de tamaño, entrando en erupción el día 30 por la mañana, justo cuando se encontraba en el limbo.

La segunda protagonista del mes fue la región 12422, que se desarrolló más al E. del filamento. Apareció el día 22 y evolucionó rápidamente, llegando a alcanzar casi 150.000 km de longitud.

Las polaridades estaban mezcladas en su zona central y en algunos puntos se originó una cierta configuración delta (ambas polaridades en la misma penumbra). En estas circunstancias es fácil que salte la chispa, y a partir del día 26 se produjeron múltiples fulguraciones de tipo M. En consecuencia, la región fue perdiendo intensidad y desapareció tras el limbo ya en franca decadencia.

 

Secuencia obtenida por José Muñoz entre los días 19 y 28 de Septiembre, mostrando el filamento y la región 12422

 


Diciembre 2015

Los dos grupos de Agosto

Un vistazo a las gráficas de Agosto muestra variaciones mucho más acusadas en el área que en el número de Wolf, lo cual suele ser indicativo de pocos grupos, pero de gran tamaño. En efecto, dos grupos destacan sobre el resto durante este mes, hasta el punto de que llegaron a ser visibles a simple vista.

El primero (12396) apareció el día 3, y aunque tuvo un desarrollo rápido, poco más cabe señalar salvo el enorme tamaño alcanzado por su mancha p. Produjo más de 30 fulguraciones, pero todas de tipo C, y se ocultó por el limbo W el día 14 ya en plena decadencia.

El segundo (12403) fue mucho más entretenido. Apareció por el limbo el día 18, y poco después se produjeron dos emersiones de flujo, una al norte y otra al sur, que alteraron toda la región. El día 20, por ejemplo, presentaba una morfología difícil de clasificar según las tipologías al uso.

De ambas emersiones, predominó la del sur, y se extendió bastante en el tiempo. Al menos, hasta el día 25 pudimos observar la formación de manchas en la zona central y su rápido desplazamiento hacia los extremos del grupo. Precisamente en su zona central había bastante mezcla de polaridades, lo cual se tradujo en más de 120 fulguraciones, 18 de las cuales fueron de tipo M.

El grupo se ocultó tras el limbo el día 30, aunque su mancha p conseguiría mantenerse al menos dos rotaciones más.

Finalmente, cabe mencionar que este grupo apareció en un complejo de actividad del hemisferio sur, que viene ofreciéndonos grupos casi continuamente desde el mes de marzo.

 

 

Imagen de NOAA 12403 obtenida el 24 de Agosto.

 


Noviembre 2015

Protuberancias

La idea de que las protuberancias son explosiones; e incluso, que sus erupciones se relacionan siempre con fenómenos explosivos, está muy extendida. Ciertamente, algunas se originan como consecuencia de fulguraciones, pero la mayoría suelen ser formaciones duraderas, que pueden mantenerse durante varias rotaciones.

Una protuberancia o filamento se forma siempre en la línea neutra que separa ambas polaridades magnéticas. Por lo general, su formación se inicia cuando las espículas comienzan a alinearse de forma paralela a la línea neutra, revelando una especie de “canal” en cuyo interior empieza a condensarse material más frío y denso, en un proceso que puede llegar a durar varios días.

Una vez formado, el filamento puede alcanzar longitudes enormes, y entonces puede llegar a desestabilizarse. La causa puede ser la onda de choque de una fulguración lejana o simplemente, cambios en los campos magnéticos cerca de la línea neutra.

Cuando eso ocurre, el filamento comienza a ascender, a veces por el centro, o bien por un extremo. Mientras sube, se va acelerando, y acaba por salir despedido al espacio. Este proceso apenas afecta al “canal”, de manera que puede seguir condensándose material en su interior. De hecho, es relativamente frecuente, que tras una erupción, veamos formarse un nuevo filamento en la misma posición que el anterior.

En los últimos meses hemos observado algunas bellas erupciones de este tipo; y sirva como muestra la secuencia registrada por José Rosell el pasado 3 de junio.

 

 


Octubre 2015

El efecto Waldmeier

Entre las modificaciones introducidas por la nueva serie oficial de números de Wolf, una de las más importantes consiste en la corrección del “efecto Waldmeier”.

En 1945, Waldmeier es nombrado director del Observatorio de Zurich, y continúa obteniendo la serie de números de Wolf, pero modifica el método de conteo utilizado hasta entonces.

Para Wolf, cada mancha valía una unidad, aunque solo contaba las más grandes para evitar los efectos del seeing. Sus sucesores contaban todas las manchas, de manera que sus valores eran un 67% más elevados (se introdujo un factor 0.6 para hacer coincidir ambos métodos), pero cada mancha seguía valiendo una unidad.

Para Waldmeier, sin embargo, una mancha podía valer entre 1 y 5, dependiendo de su tamaño. Al contrario que en el caso anterior, no introdujo ningún factor de corrección, de manera que los números de Wolf fueron sobreestimados a partir de 1945.

Para completar aquellos días nublados en Zurich, Waldmeier empleó los datos de una estación secundaria en Locarno (Suiza), y les instruyó en su método de conteo. Cuando en 1981, el SIDC se hace cargo de mantener la serie de números de Wolf, utiliza Locarno como estación de referencia, y así, la inconsistencia originada por Waldmeier, se ha mantenido hasta nuestros días.

En los últimos años, Locarno ha venido obteniendo 2 series paralelas con ambos métodos; y de la comparación se deduce que el método empleado desde 1945 aumenta los valores un 17%. Tras la corrección realizada este año, Locarno se mantiene como estación de referencia, pero descartando definitivamente el método de Waldmeier.

 

Comparando el número de Wolf con el número de grupos de manchas, se aprecia claramente un salto en la gráfica, revelando un método de conteo diferente.

 


Septiembre 2015

Nueva serie de números de Wolf

Para el número de Wolf, el 1 de Julio marcará un antes y un después. Desde hace más de 100 años, la serie no había sufrido ninguna revisión; y con el tiempo, había ido acumulando ciertas inconsistencias que era necesario revisar y corregir. Con ese fin, un equipo de científicos se ha reunido estos últimos años en cuatro “SSN-Workshops”, y finalmente, el resultado de su trabajo ha visto la luz el pasado 1 de Julio, con la publicación de una nueva serie.

El sucesor de Wolf, Alfred Wolfer, modificó el método de conteo usado por el primero, y pronto se vio que para hacer coincidir los datos de Wolfer con los de Wolf, era necesario multiplicarlos por 0.6. Desde entonces se ha venido haciendo así con toda la serie para mantener como referencia a Wolf.

Quizás la modificación más llamativa en la nueva serie, sea la eliminación de dicho factor. Ahora, los valores de Wolf se ajustan a la serie, en vez de ajustar toda la serie a los datos de Wolf. Esto se traduce en un cambio de escala, incrementando los valores en un 67%.

Otra corrección de más calado, es la supresión del “efecto Waldmeier”. A partir de 1945, Waldmeier comenzó a asignar un peso a las manchas, de manera que podían valer diferente dependiendo de su tamaño o posición en el disco. El Observatorio de Locarno, la estación de referencia del SIDC, continuaba usando este método, con el cual se obtienen unos valores que son un 17% más altos que con el método tradicional.

La nueva serie corrige los valores desde 1945 y recupera el método de Wolfer, que es el utilizado por casi todas las estaciones.

Otras modificaciones afectan a la discrepancia con el índice F10.7 observada en los últimos años, y con el número de grupos antes de 1880. Por supuesto, aún queda mucho trabajo por delante para comprobar el impacto que va a tener esta nueva serie en nuestro conocimiento del Sol

 

Comparación entre la antigua serie de números de Wolf (rojo),  y la nueva (azul)

 


Julio - Agosto 2015

La tormenta de Marzo

Aunque generalmente las tormentas magnéticas se relacionan con un mayor número de manchas o con fulguraciones potentes, esto no siempre es así.

A mediados de Marzo apenas había nada destacable sobre el disco, salvo una región (12297) de tamaño medio. Cuando surgió por el limbo era solo una mancha residual, pero no tardó en aparecer un nuevo grupo bipolar, cuya mancha f colisionó con la original. Durante todo el proceso, la región produjo alrededor de 150 fulguraciones, una de ellas de clase X el día 11, pero ninguna llegó a afectar seriamente a nuestro planeta,....salvo una.

El día 15, cuando la región ya se encaminaba hacia el oeste, se produjo una fulguración C9.1, es decir, nada extraordinaria. Dos días después, la sonda ACE fue la primera en registrar la onda de choque, moviéndose a unos 700 km/seg. Lo interesante es que el campo magnético que arrastraba la onda de choque era muy negativo, orientado en sentido opuesto al de nuestro planeta. En esas circunstancias, nuestras defensas se debilitan y se desencadena la tormenta.

La intensidad de una tormenta se cuantifica con el índice Kp, el cual es un promedio de las perturbaciones magnéticas registradas en varias estaciones repartidas por el planeta, en intervalos de 3h. Kp varía de 0 a 9.

Durante la tarde del día 17, Kp llegó a alcanzar el valor 8, convirtiéndose así en la tormenta más intensa de este ciclo. De hecho, hay que remontarse 10 años atrás (hasta el 15 de Mayo de 2005) para encontrar otra tormenta más fuerte, aunque aún así, se mantuvo lejos de tormentas históricas como la de 1989 o 2003.

Se registraron auroras desde Francia o Alemania, pero no llegaron a nuestras latitudes, para lo cual hubiese hecho falta un valor máximo de Kp. Quizás la próxima....

 

Imágenes de la región 12297 en el momento de la fulguración del 15 de Marzo (SDO)

 


Junio 2015

El filamento de Febrero

Cuando aparece un grupo de manchas, suele formarse un filamento en la ubicación de la línea neutra. Esta es una característica de todo filamento o protuberancia, es decir, situarse en la frontera que separa ambas polaridades.

En estás primeras fases, por lo general el filamento no tiene una gran extensión, porque los campos magnéticos se hallan concentrados en la región del grupo. Sin embargo, cuando el grupo de manchas desaparece, los campos se dispersan por la superficie, pasando a formar parte de grandes sectores unipolares. De hecho, si recorremos la circunferencia solar a latitudes medias, es frecuente que nos encontremos con una sucesión de sectores con polaridades alternativas p y f.

La línea neutra que separa dichos sectores puede alcanzar una gran extensión, y en consecuencia, cuando está ocupada por un filamento, éste también puede desarrollarse enormemente.

El proceso anterior ocurrió en el complejo de actividad austral al que nos hemos referido en los últimos meses. En Febrero, cuando ya había dejado de producir manchas y sus campos magnéticos ya se habían dispersado hacia el polo, nos ofreció  un filamento gigantesco, de más de un millón de kilómetros de longitud. Era tan largo, que tardó casi una semana en surgir por el limbo y verse completamente; y mientras un extremo acababa de aparecer por el este, el otro se acercaba ya al limbo oeste.

En la foto de José Muñoz, obtenida el 10 de Febrero, puede apreciarse su extensión, y el magnetograma del SDO ayuda a ver su situación, separando las polaridades del complejo.

En Marzo y Abril solo se vieron varios tramos, cada vez más pequeños, aunque el “canal” donde se había formado, aún se podía observar claramente en la cromosfera.

 

Magnetograma del SDO e imagen en H-alfa obtenida por José Muñoz el 10 de Febrero.

 


Mayo 2015

El ocaso de un complejo de actividad

El complejo de actividad donde apareció el gran grupo de Octubre, siguió siendo protagonista en los meses siguientes. Quizás no sea casualidad que el brusco descenso de la actividad general vivido en Febrero, haya coincidido con el momento en que esta región dejó de producir grupos de manchas.

Durante el tránsito de Noviembre se mantuvieron las dos manchas principales de Octubre, aunque ya disminuidas de tamaño. Las fulguraciones siguieron siendo numerosas aunque más moderadas en intensidad, no superando en ningún caso, la clasificación C. El grupo perdió fuerza con rapidez a medida que se aproximaba al limbo oeste, anunciando una pronta desaparición.

Lo que apareció por el este en Diciembre, fueron apenas unas pequeñas manchas (quizás el último resto de 12192), pero el día 12 comenzó a formarse un nuevo grupo, que en continuos impulsos adoptó una configuración magnética bastante compleja.

Dos emersiones de flujo a corta distancia, llevaron a encontrarse la mancha p de una de ellas, con la f de la otra, y la consecuencia no se hizo esperar: alrededor de un centenar de fulguraciones durante todo el tránsito. La mayoría fueron de tipo C, pero destacan algunas M, y sobre todo, una X el día 20.

Al desconocer lo que pasó en el hemisferio oculto, no está claro si las manchas que se vieron durante el tránsito de Enero eran las mismas que en el anterior o correspondían a un grupo nuevo. En cualquier caso sus posiciones eran muy similares, aunque su nivel de actividad había disminuido bastante (una quincena de fulguraciones; todas de tipo C).

El complejo no ha vuelto a producir manchas. En Febrero nos ofreció una región facular brillante, pero ya muy extensa y diseminada. En Ha, sin embargo, se mantenía el espectáculo gracias a un gigantesco filamento, que será el protagonista de nuestra próxima entrega.

 

Grupos de manchas producidos por el complejo de actividad, desde Octubre hasta Enero. (Imágenes del SDO)

 


Abril 2015

Puentes luminosos

La región 12192, que vimos en Octubre, nos sirve de pretexto para hablar sobre los puentes luminosos, dado que nos ofreció unos magníficos ejemplos de los mismos.

Un puente luminoso es una estructura brillante que cruza el núcleo de una mancha. Generalmente son alargados y tiene uno o los dos extremos conectados con la penumbra u otros puentes luminosos, aunque en raras ocasiones pueden aparecer aislados en el interior de la umbra (un caso muy llamativo se produjo en la región 12109, el 11 de Julio, por ejemplo).

En general, suelen ser más frecuentes durante la formación de una mancha, al producirse la coalescencia de otras manchas más pequeñas, o bien, en la fragmentación previa a su desaparición, pero esto no significa que no puedan estar presentes durante casi toda la vida de la mancha.

Al estar rodeados por la oscuridad del núcleo, a veces por contraste, pueden aparentar ser muy luminosos, pero habitualmente no llegan a alcanzar el brillo de la fotosfera.

Morfológicamente, pueden clasificarse en dos tipos: los que dividen dos o más núcleos (suelen ser los más brillantes), o los que aparecen como una penetración de material en un núcleo. También se pueden clasificar en función de su estructura: algunos son granulosos, y otros parecen estar constituidos por filamentos, como una prolongación de la estructura de la penumbra.

La opinión generalizada es que la convección solar se abre paso desde abajo, a través del potente campo magnético que forma la mancha, llegando hasta la superficie. No obstante, a pesar de ser fácilmente observables, solo se conocen sus características básicas, y aún existen numerosas incógnitas sobre su formación y propiedades.

Realizar un seguimiento de su nacimiento y evolución es, sin duda, un tema fascinante de observación asequible a casi cualquier telescopio.

 

Puentes luminosos en la región 12192, los días 25 y 26 de Octubre (Cortesía de los autores).

 


Marzo 2015

La región 12192 (2)

La aparición de la región 12192 en Octubre nos hizo plantearnos la cuestión de si realmente era tan excepcional como parecía. Por supuesto, todo depende de la característica que elijamos. Aquí nos fijaremos en la superficie alcanzada y las fulguraciones producidas.

Los datos de área, en millonésimas de hemisferio, son válidos desde 1874 (Greenwich/NOAA). En la tabla se han incluido los 15 mayores grupos desde entonces.

El mayor, con diferencia es el que apareció en Marzo de 1947; y todavía recordamos los enormes grupos del ciclo 22, cuatro de los cuales figuran en el listado. Como dato curioso, el “ranking” está dominado por los ciclos 18 y 22, como si algunos ciclos fuesen más propensos a producir grupos gigantescos.

Fecha

Grupo

Area

Ciclo

1

Marzo1947

1488603

6132

18

2

Enero 1946

1441702

5202

18

3

Marzo1989

05395

5040

22

4

Mayo1951

1676304

4865

18

5

Julio 1946

1458503

4720

18

6

Marzo 1947

1485104

4554

18

7

Junio 1982

03776

4340

21

8

Agosto 1989

05669

4312

22

9

Noviembre 1990

06368

4312

22

10

Junio 1988

05060

4060

22

11

Julio 1982

03804

4018

21

12

Octubre 2014

12192

3850

24

13

Enero 1926

986103

3716

16

14

Febrero 1982

03594

3696

21

15

Octubre 2003

10486

3654

23

¿Y el grupo 12192? Pues ocupa el puesto nº12, superando por poco al de Octubre de 2003. De hecho, hay que remontarse 24 años atrás para encontrar un grupo de mayores dimensiones.

Respecto a las fulguraciones, la región produjo 6 de clase X. Existen datos sistemáticos desde 1976 y desde entonces, solo ha habido 8 grupos que hayan producido 6 fulguraciones X, y otros 5 han superado esa cifra. Sin embargo, la fulguración más potente ocurrida en 12192, fue una X3; lejos de la X28 de Octubre de 2003, o la X15 de Marzo de 1989.

A pesar de este último dato, no cabe duda de que nos encontramos ante un grupo excepcional, y que posiblemente pasarán bastantes años antes de ver otro similar. ¡Ojalá nos equivoquemos!.

 

Imagen del grupo de Marzo de 1947 (arriba) comparado con 12192 (abajo).

 


Febrero 2015

La región 12192

Cuando aparecen grupos de gran tamaño, como el de la región 12192, la observación tiene interés por tratarse de fenómenos poco habituales, pero si además, nos preguntamos por su origen y evolución, nos situamos ante procesos muy dinámicos de la actividad solar, que nos ayudan a interpretar otros casos más frecuentes.

La gran mancha que apareció el 16 de Octubre tenía casi la misma posición que 12172, una mancha residual de la rotación anterior. ¿Qué ocurrió en el hemisferio oculto? Es difícil decirlo, pero probablemente la aparición de nuevas manchas más al oeste, reactivó toda la zona, de manera que cuando reapareció por el limbo, ya tenía una superficie equivalente a la de 15 planetas como la Tierra.

Fue el día 19 cuando ocurrió un fenómeno que marcaría su evolución posterior. El campo magnético no aparece por la superficie de forma continua sino a impulsos, y uno de ellos se produjo justo al norte del grupo, en forma de emersión de flujo bipolar. En la imagen hemos señalado las manchas p y f correspondientes a dicha emersión.

El eje del grupo estaba dirigido en sentido NW-SE, pero el de la nueva emersión se situaba en sentido SW-NE, de manera que cuando se desarrolló, la nueva mancha p se incrustó en el grupo original (como si tuviésemos dos grupos entrecruzados). Si el área ya era grande, ahora siguió aumentando hasta el día 23, en que casi se duplicó (similar a unos 27 planetas como la Tierra).

Las sucesivas fulguraciones relajaron la configuración magnética del grupo, y a partir del día 23 las manchas comenzaron a desaparecer. No obstante, las dos principales aún conservaban suficiente intensidad para aguantar un par de rotaciones más, manteniéndose visibles al menos durante los tránsitos de Noviembre y Diciembre.

Una animación de esta región realizada a partir de imágenes del SDO, puede descargarse en la siguiente dirección: http://www.parhelio.com/descargas/imagenes/12192.avi

Imágenes obtenidas por el SDO correspondientes a los días 18, 19 y 23 de Octubre.

 


Enero 2015

Movimientos propios

Hace bastantes años que medimos la posición de las manchas solares. Generalmente nos centramos en las principales, p y f (occidental y oriental, respectivamente). Las medidas tomadas diariamente muestran pequeños cambios que dejan de manifiesto que se desplazan sobre el disco solar.

No obstante hay algunos efectos a tener en cuenta, uno debido a la rotación diferencial del Sol sobre su eje y otro a la traslación de la Tierra en torno al Sol.

Dado que el sol es gaseoso su período de rotación no es uniforme como el de un sólido, rota más rápidamente en el ecuador y disminuye con la latitud hacia los polos. Por esa razón, manchas ubicadas a diferentes latitudes pueden adelantarse o retrasarse respecto a la red de coordenadas. Aparentemente, una mancha a alta latitud parecerá desplazarse hacia el este; y hacia el oeste si está cerca del ecuador.

Por otra parte, el hecho de estar situados sobre un objeto en movimiento como la Tierra, hace aparecer otro desplazamiento aparente

Una vez eliminados estos efectos, aún queda una variación continuada a lo largo de los días. Esta deriva la interpretamos como el movimiento propiamente dicho de la mancha y de ahí la etiqueta que les hemos dado de “movimientos propios” (no aparentes).

Estas medidas por otro lado, nos permiten obtener la rotación en ese punto particular y con ello, calcular el período. Por otro parte, podemos hacer una estimación de la longitud recorrida y su velocidad en km/h.

Movimientos de las 3 manchas principales de la región 12056, entre los días 8 y 16 de Mayo de 2014. Las coordenadas son longitud y latitud, tomando como referencia la primera medida de una de las manchas (1º = 12000 km). Las manchas p y f formaban parte del mismo dipolo, mientras que la mancha fn era el residuo de un grupo anterior.

 


Diciembre 2014

Repaso

En este mes de Diciembre, parece ser ya costumbre hacer un pequeño balance de lo que han sido los meses precedentes, repasaremos pues lo que este 2014 ha sido en lo que a la actividad solar se refiere.

Dentro del contexto de lo que va de ciclo, en los comienzos del año (Febrero), tenemos el mayor incremento de la actividad, que nos da los máximos valores del nº de Wolf, superando los números más altos alcanzados a finales de 2011. En esa ocasión fue el hemisferio norte el responsable de la subida, mientras que en este año lo ha sido el hemisferio sur. Este ha seguido dominando en esta fase del ciclo que culminará, como se ve en los meses posteriores, tras un descanso a mediados de año, en un repunte que probablemente represente el punto álgido del ciclo actual para tomar la inflexión camino de un nuevo mínimo.

En definitiva, el año que termina marca un punto de máxima actividad en Febrero que se ha ido relajando hasta mínimos anuales en el mes de Junio. Desde ese punto una nueva subida de actividad, siempre con el hemisferio sur como protagonista, marcan un nuevo máximo en Septiembre que supera incluso lo alcanzado en Febrero.

Salvo sorpresas no cabe esperar nuevos picos tan altos en los próximos meses, ya iniciado 2015.

En especial dos regiones activas han marcado el año, la primera la NOAA 11944 que estuvo asociada a la 11967 con un desenlace final en la 11990, fue la protagonista en los primeros meses.

En Octubre una inmensa mancha compacta la NOAA 12192 acaparó la atención durante todo su desarrollo en el disco solar, siendo la mayor que se ha observado desde 2003. En próximos meses volveremos sobre ella para repasar su desarrollo.

 


Noviembre 2014

¿Existe un efecto Livingston-Penn?

Aunque abordamos este tema a principios de año, vale la pena retomarlo dado que fue tratado en el IV SSN Workshop celebrado en Mayo en Locarno. Recordemos que, a partir de medidas realizadas desde finales de los años 90, ambos investigadores llegaron a la conclusión de que el campo magnético de las manchas estaba disminuyendo, y en consecuencia, que las manchas acabarían desapareciendo en unos años.

En una ponencia elaborada por Fraser T. Watson, y los propios Matthew J. Penn y William C. Livingston, constatan que sus conclusiones no coinciden con las obtenidas a partir de otros conjuntos de datos, y reconocen que los datos obtenidos antes de 2006, contienen un sesgo observacional.

Para entenderlo, supongamos que observamos el Sol un día en que éste tiene manchas. Quizás veamos manchas de gran tamaño, o quizás no, pero lo que casi siempre vamos a observar son manchas de pequeño tamaño con campos magnéticos débiles. No obstante, en los datos de Livingston-Penn, estas pequeñas manchas están prácticamente ausentes durante todo el ciclo 23, dado que hubo una selección y se midieron únicamente las más grandes.

La consecuencia es doble. Los campos magnéticos en el ciclo 24 son menores porque en este caso sí se incluyen las manchas pequeñas, y por otra parte, la disminución observada antes de 2009, no es más que un reflejo de la bajada hacia el mínimo del ciclo 23.

De particular interés resultó también la intervención de Giuliana de Toma (High Altitude Observatory), donde a partir de un conjunto completo de datos obtenido en el San Fernando Observatory, reprodujo el efecto Livingston-Penn, simplemente eliminando las manchas pequeñas del ciclo 23.

No parece existir, por tanto, ninguna evidencia de cambios en la intensidad de las manchas, ni de que éstas vayan a desaparecer próximamente del Sol.

 


Octubre 2014

La región 12056

El movimiento de las manchas es una de las principales causas que producen fulguraciones. Dos manchas de polaridades opuestas pueden aproximarse, o entrar en contacto, y esa cercanía, a menudo ocasiona la reconfiguración del campo magnético y la liberación de la energía que conocemos como fulguración.

Un reciente caso que ilustra este proceso se produjo en la región 12056. Esta región surgió en el principal complejo de actividad del hemisferio norte, y apareció por el limbo el 5 de mayo. Mostraba 3 manchas principales, que en la figura hemos denominado A, B y C. Mientras que A y C tenían polaridad p, B poseía una polaridad f.

Dada la distribución de polaridades, cabe suponer que C era la mancha residual de un antiguo grupo que evolucionó en el hemisferio oculto, y que A y B constituían un grupo bipolar surgido posteriormente al suroeste.

Las medidas de posición muestran que A y C se movían casi en paralelo hacia el noroeste, mientras que B lo hacía hacia el nordeste. Estos desplazamientos aproximaron las manchas B y C, uniéndose sus penumbras y creando lo que se conoce como configuración delta.

En la imagen, las flechas indican sus movimientos y el trazo rojo señala aproximadamente la línea neutra que separaba ambas polaridades. Fue a lo largo de esa línea donde se originó la potente fulguración (M5.2) del 8 de Mayo.

Posteriormente, ambas manchas se fueron separando a una velocidad relativa de unos 250 km/h, mientras se reducían de tamaño y la configuración magnética se relajaba; produciendo a partir de entonces, solo fulguraciones de clase C. Las manchas terminaron por desaparecer unos días más tarde, cuando la región se encontraba cerca ya del limbo oeste.

 


Septiembre 2014

La región 11944 – 11967

En Enero pudimos asistir a la aparición de un complejo de actividad que nos ofreció el mayor conjunto de manchas del ciclo. Su evolución resulto un tanto difícil de interpretar dados los cambios que tuvieron lugar durante su paso por el hemisferio oculto.

En la imagen hemos representado el aspecto que presentaba los días 6 y 10 de Enero (1º tránsito), y 2 y 5 de febrero (2º tránsito). Las imágenes se han pasado a proyección rectangular, para eliminar la distorsión por perspectiva, y hemos centrado horizontalmente la mancha principal, que fue la única que sobrevivió todo ese tiempo, sin tener en cuenta por tanto, los movimientos propios.

Cuando la región reapareció por el limbo a finales de Enero la situación era confusa. Parecía que se hubiese “dado la vuelta”, ya que ahora la mancha principal se encontraba al Este.

Gracias a las naves Stereo, que pueden observar el hemisferio oculto desde la Tierra, tenemos suficientes pistas para entender lo que pasó. Los días 17 y 18 de Enero se observa un fuerte incremento de brillo al Oeste de la mancha principal, lo cual puede asociarse con la aparición de un nuevo grupo, y poco después, entre los días 21 y 22, se puede ver como se “apaga” la zona al Este.

Así pues, parece que todas las manchas salvo la principal, desaparecieron en el hemisferio oculto, viéndose reemplazadas por otras nuevas al Oeste.

Durante ambos meses, este complejo produjo hasta 6 grupos principales, y otros muchos de pequeño tamaño, constituidos principalmente por poros.

 


Julio - Agosto 2014

Complejos de actividad

Cuando se buscan ciclos en el registro de números de Wolf, además del más evidente de 11 años, es habitual encontrar otro con una duración aproximada de un mes (similar al periodo de rotación solar). Este periodo no es permanente, sino que suele presentarse en intervalos que van de tres meses a más de un año, estando ausente en otros momentos.

Como es infrecuente que un grupo de manchas dure más de tres meses, parece lógico pensar que  dicho periodo se debe a una forma de actividad diferente, que persiste durante meses en la misma zona y se presenta ante nosotros con cada rotación solar.

Se denomina complejo de actividad a una región limitada de la superficie solar, que produce grupos de manchas durante varios meses de manera casi continua. Pueden superar los 20º de longitud, y mantenerse activos durante más de un año. Sin embargo, no busquemos una definición precisa. Si carecemos de una definición de lo que es un grupo, aún más de lo que es un complejo.

De hecho, es muy raro encontrar referencias en textos divulgativos, y cuando buscamos artículos de investigación, cada autor utiliza definiciones y métodos diferentes, llegando en ocasiones a conclusiones inconsistentes entre sí. Es por tanto, un tipo de actividad poco conocido, a pesar de ser fácil de observar.

En el ciclo actual, los complejos se están mostrando en consonancia con el nivel de actividad general, siendo menos abundantes y activos que en ciclos anteriores. El más duradero hasta el momento, apareció en el hemisferio norte y mantuvo su actividad desde enero de 2011 hasta abril de 2012.

 Imagen obtenida el 11 de Mayo donde se ha marcado un reciente complejo de actividad. Este complejo ha acaparado aproximadamente el 40% de todos los grupos aparecidos en el hemisferio norte desde Marzo, y ha sido responsable en gran medida, de los picos de actividad de Abril y Mayo.


Junio 2014

4º SSN Workshop

Entre el 19 y el 23 de Mayo se ha celebrado en Locarno, Suiza, la cuarta edición del “SSN Workshop”. Estos talleres, que se iniciaron en 2011,  presentan un gran interés para todos los que nos dedicamos a observar el Sol, dado que tienen entre otros objetivos, revisar la serie histórica de números de Wolf, y proporcionar las herramientas necesarias para mantenerla en el futuro.

El número de Wolf constituye probablemente la serie temporal más extensa que existe en ciencia, lo cual hace que sea muy utilizada, no solo en física solar, sino en otros ámbitos, como la climatología, la estadística o la teoría del caos… No obstante, posee ciertas inconsistencias que es necesario entender y corregir.

Quizás la más importante sea la conocida como “discontinuidad de Waldmeier”. Waldmeier, director del Observatorio de Zurich, modificó la forma de hacer los recuentos de manchas en torno a 1946, y desde entonces, los valores obtenidos están sobreestimados respecto a los anteriores.

Además, es necesario establecer una relación más sólida entre el número de Wolf y otros índices de actividad. Así por ejemplo, existe otra forma de hacer el recuento usando solo grupos de manchas; y aunque la actividad derivada de ambos índices coincide en muchos puntos, existe una discrepancia importante antes de 1885.

Las bases establecidas en este encuentro llevarán a la publicación en un futuro próximo, de una nueva serie más completa y consistente.

Por otra parte, también se han analizado diversos aspectos históricos, o algunas características de la actividad solar en los últimos ciclos. De todo ello iremos dando cuenta en futuros artículos.

 


Mayo 2014

Las medidas de área

Durante Enero y Febrero, el Sol nos ha ofrecido el conjunto de manchas más extenso de lo que llevamos de ciclo, mientras que el área total alcanzaba los valores más altos desde el ciclo pasado.

El área es uno de los índices de actividad más utilizado, junto con el número de Wolf y el flujo en 10.7 cm. La serie más completa de áreas es la del Observatorio de Greenwich, cuyos datos abarcan desde 1874 hasta 1976 y fueron obtenidos sobre placas fotográficas. Desde que el Observatorio cesó esta actividad, otros observatorios han intentado retomar su labor y se viene haciendo un importante esfuerzo por calibrar adecuadamente las series obtenidas por las diferentes estaciones.

Después de Greenwich, la serie más completa corresponde al Observatorio de Debrecen (Hungría), que inició su serie en 1977, utilizando también fotografías en luz blanca.

En 1981 comienza su actividad el Solar Optical Observing Network (SOON), aunque con una metodología diferente. Se trata de varios telescopios similares ubicados en diferentes longitudes terrestres, y en lugar de fotografías, utilizan dibujos con un diámetro de 18 cm. Las medidas se hacen con un conjunto de plantillas con círculos y elipses para las áreas y otras para las posiciones. SOON sacrifica la precisión en aras de la rapidez, procurando mantener la obtención de datos casi en tiempo real.

Aunque al cabo de los meses, número de Wolf y área aumentan y disminuyen con la actividad solar, en una escala temporal de días no siempre van sincronizados. Esto se debe a que ambos índices miden cosas diferentes. El primero se relaciona con el número de manchas, mientras que el segundo nos informa sobre su tamaño.

Así pues, son formas complementarias de medir la actividad solar. Muchos grupos pequeños harán aumentar el número de Wolf, pero no el área; y viceversa, unos pocos grupos de gran tamaño, incrementarán el área, pero mantendrán el número de Wolf en niveles moderados.

 


Abril 2014

El evento Carrington III.- La tormenta

El 2 de septiembre de 1859 llegó a nuestro planeta la onda de choque originada en el Sol 17h antes. En las estaciones de Kew y Greenwich registraron oscilaciones del campo magnético que superaron el tope de la escala, lo cual hace difícil cuantificarlas. En Bombay por el contrario, los registros se hicieron a mano y muestran las mayores fluctuaciones observadas en una tormenta magnética. No obstante, la rapidez de la variación dificulta su interpretación, y existen evidencias de que, en parte, su origen se encuentra en la ionosfera, y por tanto, no sería un registro representativo.

Los índices que se utilizan para medir la intensidad de una tormenta, no se usaban en 1859 por lo que no es posible una comparación directa. Sin embargo, las estimaciones muestran que no fue significativamente más intensa que las mayores tormentas observadas desde entonces.

Las auroras de 1859 se llegaron a ver a 20º de latitud, lo cual no es frecuente. De 1849 a 1958 solo hay 6 auroras bien documentadas que hayan rebasado una latitud de 30º. No obstante, la tormenta de 1872, cuya aurora alcanzó los 19º, ocupa un lugar modesto entre las más intensas registradas.

Quizás los efectos más espectaculares tuvieron lugar sobre las redes telegráficas de la época. Algunos aparatos quedaron inutilizados, y otros pudieron funcionar sin baterías gracias a las corrientes inducidas en los cables. En algún caso, éstas provocaron pequeños incendios.

Lo cierto es que diversos estudios ponen de manifiesto la especial vulnerabilidad de las redes telegráficas a los efectos de una tormenta magnética, y cabe preguntarse hasta que punto se pueden extrapolar a la tecnología actual. Otras tormentas comparables ocurridas más recientemente (1989 ó 2003, por ejemplo), no tuvieron efectos devastadores. A lo sumo, se produjeron apagones, interferencias en las comunicaciones, etc…, pero a las pocas horas o días, se normalizó la situación.

 


Marzo 2014

El evento Carrington II.- La fulguración

Las fulguraciones se clasifican utilizando su emisión en rayos X, y así por ejemplo, X5 equivale a 5 x 10-4 W/m2 . Ahora bien ¿cómo podemos clasificar una fulguración que ocurrió en 1859, cuando ni siquiera se conocían los rayos X? Solo podemos comparar sus características con las de otras más recientes y asumir un alto grado de incertidumbre.

La radiación emitida suele provocar una perturbación en nuestro campo magnético, denominada SFE (Solar Flare Effect). Atendiendo a la intensidad del SFE, la fulguración  de 1859 es la cuarta por orden de importancia, viéndose superada por otras en 1942 y 2003

Por otra parte, el tiempo que tardó la onda de choque en llegar a la Tierra fue de solo 17.6h, superado por el evento del 4 de Agosto de 1972, y similar al de otra fulguración en 1946.

También se ha escrito mucho sobre un aumento en las concentraciones de 10Be y de nitratos, detectados en núcleos de hielo recogidos en la Antártida y Groenlandia, y producidos por los  protones llegados del Sol. Sin embargo, estudios recientes demuestran que no existe ninguna señal detectable en dichos núcleos de hielo, que pueda asociarse al evento de 1859.

La fulguración más intensa de la era espacial se produjo el 4 de Noviembre de 2003, y se suele clasificar entre X25 y X45 (los sensores se saturaron y solo es posible una estimación). La intensidad de la de 1859, derivada a partir de sus características y sus efectos sobre la Tierra, (que repasaremos en el próximo número), se estima entre X10 y X45 (lógicamente, el margen de error es mayor).

Un catálogo recopilado por Neidig y Cliver recogía 57 fulguraciones en luz blanca entre 1859 y 1983. Por sí solo, esto ya indica que la de Carrington fue una de las más potentes que se han observado. Sin embargo, es comparable a otras fulguraciones posteriores, y aunque poco frecuente, no parece que pueda considerarse un fenómeno excepcional.


Fulguración del 4 de noviembre de 2003 observada por el SOHO (ESA/NASA).

 


Febrero 2014

El evento Carrington I.- La historia

Recientemente nos sorprendía la noticia de que la ciudad de Boston va a gastar nada menos que 500.000 dólares en comprar jaulas de Faraday, para ayudar a prevenir los hipotéticos efectos de una tormenta magnética de gran intensidad, que previsiblemente pueda ocurrir en un futuro próximo.

Ciertamente, en los últimos años hay una creciente preocupación por este tema, debida a diversas causas cuyo análisis nos llevaría muy lejos (el máximo solar, nuevos medios de observación como el SDO, Hollywood,…). Ahora bien, ¿hasta qué punto están justificados estos temores? ¿Alguna vez se ha observado algo parecido?

Quizás lo más aproximado a esta super-tormenta sea lo que se conoce como “evento Carrington”, cuya denominación engloba la fulguración del 1 de Septiembre de 1859 y sus efectos sobre nuestro planeta.

Nada mejor que dejar que sea el propio Carrington el que nos describa su observación:

“Me había asegurado de tener diagramas de todos los grupos y manchas, y me dedicaba a cronometrar y registrar los contactos de las manchas con el retículo usado en la observación, cuando dentro del área del gran grupo al norte ( … ), aparecieron dos manchas de luz muy brillante y blanca, en las posiciones indicadas en el diagrama adjunto con las letras A y B y con la forma de los espacios dejados en blanco.”.

Carrington fue a buscar a alguien que confirmase la observación, pero al regresar, el aspecto había cambiado bastante: “Las últimas trazas estaban en C y D, habiéndose desplazado considerablemente desde su primera posición, y desaparecieron rápidamente como dos puntos de luz blanca.”

Unos 30 km al norte, R. Hodgson detectó el mismo fenómeno, indicando que su brillo era similar a Vega observada con un gran telescopio a bajo aumento.

Horas después, los magnetómetros en diferentes partes del mundo registraron fuertes alteraciones, acompañadas de auroras a baja latitud, y el colapso en las comunicaciones telegráficas.

Aunque era conocida la correlación entre el ciclo solar y la frecuencia de las tormentas magnéticas, Carrington fue el primero en identificar la causa, relacionando su observación con la tormenta del día siguiente. El próximo mes repasaremos algunos aspectos de la fulguración.

 


Enero 2014

¿Desaparecerán las manchas?

Quizás uno de los descubrimientos recientes sobre actividad solar que más ríos de tinta ha hecho correr, es el del “efecto Livingston-Penn”. Estos dos investigadores del National Solar Observatory, vienen midiendo el campo magnético de las manchas desde los años noventa, y lo que observaron fue que el campo magnético mostraba una disminución progresiva que no parecía ligada al ciclo de actividad. Además, las medidas de intensidad umbral mostraban manchas cada vez menos contrastadas, lo cual también sugería un menor campo magnético.

De mantenerse la tendencia, el campo magnético rebasaría el umbral de los 1500 G, y las manchas desaparecerían en unos pocos años, dando origen a un nuevo mínimo de Maunder.

No obstante, es evidente la diferencia de comportamiento entre el ciclo anterior y el  actual, que está mostrando un campo magnético constante, sin trazas de disminución. Curiosamente, esto ha hecho retrasar la fecha prevista para la desaparición de las manchas, desde 2017 en el artículo original (2006), hasta 2021 en un segundo artículo (2010). Ahora mismo, la extrapolación nos llevaría aproximadamente hasta 2030 como mínimo, dependiendo mucho de la función utilizada…

Recientemente, Nagovitsyn y Pevtsov, del Observatorio de Pulkovo, han sugerido una posible explicación a este efecto. Dichos investigadores miden solo la mancha que presenta un mayor campo magnético cada día, y lo que observan es una variación cíclica, sincronizada con el ciclo solar. De hecho, esto mismo aparece en la gráfica de Livingston y Penn, si solo nos fijamos en los valores máximos.

¿Cómo conciliar ambos comportamientos? La existencia de dos poblaciones de manchas de diferentes tamaños, ya detectadas por otros investigadores, podría ser la respuesta. La proporción entre manchas grandes y pequeñas varía a lo largo del tiempo, y en los últimos años se ha observado un mayor número de manchas pequeñas, y menos manchas de gran tamaño. Al promediar sobre todas las manchas, el efecto neto observado sería una disminución del campo magnético.

Por supuesto, esto deja abierta la cuestión de explicar la existencia de esas dos poblaciones de manchas, y del doble efecto dinamo que las originaría.

 


Diciembre 2013

¿Un doble máximo?

A la hora de caracterizar un ciclo de actividad se suele recurrir a una serie de parámetros, como su duración, la altura del máximo, el tiempo de subida al máximo, o de bajada al mínimo. Estos parámetros pueden transmitir la impresión de que un ciclo tiene un desarrollo suave y uniforme, pero nada más lejos de la realidad. Son  frecuentes los altibajos,  paradas o escalones en la rama ascendente o descendente, etc…

Un rasgo que aparece en muchos ciclos es la presencia de dos máximos separados por un intervalo de menor actividad denominado “gap de Gnevyshev”. La existencia de dos máximos, generalmente es debida a la asimetría norte-sur. Los dos hemisferios del Sol pueden tener niveles de actividad muy diferentes, y esta asimetría no parece debida al azar sino que hay indicios de que responde a determinados patrones a largo plazo.

Cuando representamos el ciclo solar separando la actividad por hemisferios, se puede observar que existe un desfase entre ambos, de manera que uno de ellos suele llegar al máximo antes que el otro. Precisamente es este desfase el que origina los dos máximos, cada uno correspondiente a un hemisferio diferente.

Según estudios recientes, un hemisferio se adelantaría al otro durante 4 ó 5 ciclos. Entonces el desfase se invertiría, y el segundo hemisferio llegaría antes al máximo en los 4 ó 5 ciclos siguientes. Desde el ciclo nº 20, el hemisferio norte se ha adelantado al sur, y este mismo comportamiento se está repitiendo en el ciclo actual (nº 24). En próximos años habrá que comprobar si el desfase se invierte.

Mientras tanto, el primer máximo se produjo a principios de 2012, protagonizado por el hemisferio norte. Después la actividad se moderó mientras la asimetría se reducía. En los últimos meses el número de Wolf parece mostrar un nuevo aumento, lo cual puede anunciar un segundo máximo. Veremos si esto es así, o el Sol nos depara alguna sorpresa.


Desfase en los máximos de los últimos ciclos solares, según hemisferios.

 


Noviembre 2013

Inversión de polaridad

Aunque en el Sol, los campos magnéticos superficiales pueden distribuirse de formas muy diversas, las zonas polares se encuentran generalmente dominadas por una única polaridad magnética, opuesta en cada hemisferio, y que se invierte en las proximidades del máximo de actividad.

La inversión de polaridad suele representar un hito en el desarrollo de cada ciclo, aunque no es algo que tenga lugar en una fecha determinada, sino que se trata de un proceso gradual. Además, es habitual que haya un cierto desfase entre ambos hemisferios, de manera que pueden tener durante un tiempo la misma polaridad.

Es posible, y relativamente fácil con medios de aficionado (con un filtro H-alfa y una cámara digital), determinar cuando se producen estas inversiones, y para ello se pueden usar las protuberancias como marcadores.

Una propiedad de las protuberancias es que se forman en las líneas neutras que separan ambas polaridades, de manera que si tenemos una región ocupada por una polaridad, las protuberancias se formarán en el borde de esa zona, pero no en su interior. Esto significa que una medida de la latitud de las protuberancias nos puede revelar la extensión de esa región que rodea al polo y como disminuye de tamaño a medida que se ve sustituida por la polaridad opuesta.

En la gráfica se han representado la latitud y extensión de las protuberancias medidas en varias campañas a lo largo de los últimos años en el Observatorio de Cantabria (la gráfica es similar al diagrama de Maunder para manchas). Las líneas rojas indican aproximadamente los límites norte y sur en los que aparecen, y a su vez marcan la extensión de las regiones magnéticas polares.

La inversión se produce en el momento en que las protuberancias alcanzan el polo, y como vemos, eso ocurrió a mediados de 2012 en el norte, mientras que en el sur podría retrasarse hasta principios de 2014. Este desfase está asociado con la evolución de la asimetría N-S, y la posibilidad de que el ciclo actual posea un máximo con doble pico.

 


De Mayo a Octubre se publicó, dividido en varias partes, un resumen del artículo sobre la historia de las manchas solares:

http://www.parhelio.com/articulos/artichistoria.html


Abril 2013

PARHELIO: Una perspectiva diferente.

De los numerosos recursos solares que se encuentran en  internet, PARHELIO (www.parhelio.com) es una página que nació en 1999, para dar a conocer trabajos algo más especializados de lo que se suele hacer en observación solar.

A lo largo de los años, más de 60 observadores han participado con sus imágenes, datos, artículos, etc …, y fruto de su trabajo son, por ejemplo, los más de 52.000 números de Wolf obtenidos desde 1980, o los 15 años de observaciones a simple vista (SV) que se recogen en la página.

El desarrollo de nuevos métodos, con la utilización de software propio, nos facilita las medidas de posiciones de manchas con errores inferiores a 1º; y esta precisión hace posible calcular los movimientos propios de las manchas, sus velocidades y periodos de rotación.

Asimismo, estos métodos permiten acceder, por primera vez con medios de aficionado, a la medida precisa del área cubierta por las manchas, tanto en grupos individuales como en la totalidad del disco.

El seguimiento de la actividad no solo se hace con el número de Wolf, SV, o el área. También vigilamos el comportamiento de la asimetría entre ambos hemisferios, el desarrollo y evolución de complejos de actividad; o elaboramos mapas sinópticos de la superficie solar.

La actividad también queda registrada en dibujos o fotografías diarios. En la página se pueden encontrar imágenes obtenidas durante los últimos 20 meses (unas 8000), tanto en luz blanca, como en calcio, o en Ha.

Otros programas de observación se hallan aún en fase de desarrollo, como la medida de latitudes de protuberancias (indicativo de la extensión de los campos magnéticos polares, y de la inversión de su polaridad), o la detección de fulguraciones mediante la recepción de señales VLF.

Parhelio dispone también de un grupo de correo (http://tech.groups.yahoo.com/group/obs_solar), activo desde 2002, que está constituido por casi 50 miembros, y nos sirve para intercambiar observaciones, noticias, impresiones,…. sobre el Sol y su actividad.


Medidas de posición de la mancha 11490p realizadas por cuatro
observadores diferentes, entre el 24 de Mayo y el 2 de junio de 2012.
En ese intervalo recorrió unos 70000km a más de 300km/h.

 


Marzo 2013

¿Es tan extraño este ciclo?

En el momento de tomar las riendas de esta sección, permítasenos un recuerdo, breve pero sentido, a la figura de Angel Alberto González Coroas. Durante años, sus observaciones y artículos nos mostraron la actividad solar y su influencia sobre la Tierra. Su constancia, tanto observacional como divulgativa, son un ejemplo para todos nosotros.

Desde hace tiempo vienen corriendo ríos de tinta sobre lo extraño que está resultando el presente ciclo de actividad. Sin embargo, en un reciente artículo, Frédéric Clette y Laure Lefèvre, investigadores del SIDC, muestran que con la perspectiva adecuada, esto no es así.

Por una parte, lo que está fuera de lo normal es la actividad de los últimos ciclos, mucho más activos que la media, y son ellos los que están condicionando fuertemente nuestra evaluación del ciclo actual. En segundo lugar, desde el año 2000 parece haberse roto la correlación entre el número de Wolf y otros índices de actividad, como si se hubiesen contado menos manchas de las que cabría esperar.

Otros autores ya habían revelado que, comparando el último ciclo (Nº23) con los anteriores, el número de grupos de tipologías C - F era parecido, pero se observaba una importante reducción en los grupos A y B. A la luz de este trabajo, el que resulta anómalo, en realidad es el ciclo 23, y el déficit de pequeñas manchas puede explicar sus peculiares características, especialmente en su segunda mitad.

Por el contrario, durante el ciclo actual (Nº24), los índices de actividad parece que van volviendo a la normalidad, y que se va recuperando la correlación que existía entre ellos antes del año 2000. Habrá que esperar algo más para ver si esta tendencia realmente se consolida.