Fáculas polares

 

Latitud

La siguiente gráfica es un diagrama similar al de Maunder, o diagrama latitud-tiempo como el que se elabora para manchas o protuberancias, pero en este caso para fáculas polares. En ella se representa la latitud de más de 42000 fáculas registradas desde 2010, en ambos hemisferios. En el eje Y se representa en realidad el seno de la latitud. Esto resulta de utilidad porque en una esfera, la relación entre la superficie de dos intervalos de latitud es la misma que presentan las longitudes de esos dos intervalos en la gráfica y por eso, es la representación más adecuada para visualizar las densidades relativas entre diferentes latitudes.

El método para realizar las medidas se puede consultar en http://www.parhelio.com/docpolar.html

 

 

Para visualizarlo mejor y poner de manifiesto las características más relevantes se han calculado las densidades, suavizando los datos y aplicando curvas de nivel. Los valores de la escala representa el promedio mensual de fáculas por grado de latitud:

 

En los siguientes enlaces hay tambien unas animaciones que muestran como varía la densidad de fáculas en funcion de la latitud a lo largo del tiempo. El intervalo entre fotogramas es de 100 días:

www.parhelio.com/faculas/animn.avi
www.parhelio.com/faculas/anims.avi

 

A la hora de interpretar estas gráficas es necesario considerar algunos aspectos:

- Durante 2010 se utilizó un refractor de 100 mm f/10 con una Nikon D40. Desde principios de 2011 el telescopio es un refractor de 120mm f/7.5, y desde finales de 2013 la cámara es una Nikon D3200. No parece que ambos cambios hayan tenido mucho efecto. No obstante, como el instrumental actual ofrece imágenes de mayor calidad y resolución, no se puede descartar la existencia de un cierto "bias" en el número de fáculas respecto al de los primeros años.

- Cada año, desde Noviembre hasta Febrero el telescopio se encuentra en una ubicación diferente, donde las imágenes son de peor calidad. En esos meses, el número de imágenes utilizadas suele ser menor, lo cual origina una especie de "gaps" en la gráfica y una cierta modulación anual al registrar un mayor número de fáculas en los meses de verano que en los de invierno. Cuando un mismo rasgo se repite en ambos hemisferios, se debe fundamentalmente a esta causa.

- Como ocurre con otros índices, los conteos de fáculas dependen no solo de la calidad de imagen, sino del criterio del observador a la hora de decidir lo que es o no una fácula. Este factor hace aparecer más o menos puntos en la gráfica, pero no altera las zonas de mayor densidad.

- La inclinación del eje de rotación solar hace que el polo sur se observe en mejores condiciones en Febrero-Marzo-Abril, y el polo norte en Agosto-Septiembre-Octubre. Esta circunstancia origina una variación anual en la gráfica, donde aparecen una envolvente sinusoidal por encima de los 75º de latitud.

- El mínimo de actividad ha hecho que se obtengan menos fotografías y que el seguimiento sea más deficiente en 2018.

 

Hasta 2014, las fáculas se concentran en latitudes superiores a 70º en ambos hemisferios. Sin embargo, en el norte tienden a desplazarse hacia el polo mientras su número disminuye. En el sur se mantienen sin muchos cambios hasta 2012 y entonces se reproduce el mismo proceso que tuvo el norte durante los primeros años. El comportamiento más interesante tuvo lugar en el sur a partir de 2014. Ese año empiezan a aumentar las fáculas entre 50º y 60º, y en 2015 la actividad se extiende por todo el casquete. A partir de ese momento se produce una migración hacia el polo, reduciendose cada vez más el rango de latitudes en el que aparecen.

En el norte, la situación es más confusa, quizás debido a la evolución del campo magnético en ese casquete polar, que se mantuvo con una intensidad baja durante los años 2012-2013-2014, presentando hasta tres inversiones de polaridad en ese periodo. Solo en 2017-2018 la densidad de fáculas ha sido comparable a la del sur.

Otra forma de visualizar estos cambios consiste en representar las posiciones (longitud, latitud) en coordenadas polares para cada año y hemisferio (norte arriba y sur abajo). Pinchando en las gráficas se accede a versiones de mayor resolución.

 

 

Relación fáculas - protuberancias

Tanto el número de fáculas polares como la latitud de las protuberancias nos proporcionan información sobre los casquetes polares y no es de extrañar que ambos fenómenos estén relacionados ente sí. Las fáculas se forman en el interior de los casquetes y las protuberancias en su borde, de manera que ambas no van a coexistir en las mismas regiones. Allí donde más abundan las fáculas no se forman protuberancias. Además, la reducción de tamaño de los casquetes a lo largo del ciclo va a provocar la migración hacia los polos, tanto de fáculas como de protuberancias. En las gráficas siguientes hemos superpuesto el diagrama latitud-tiempo de protuberancias (ver aquí) al de fáculas.

 

 

El comportamiento más claro lo tenemos en el sur. Entre 2012 y 2014 se produce la deriva de las protuberancias, precisamente ocupando el pasillo que dejan libre las fáculas. Una vez que las primeras han llegado al polo, comienzan a formarse fáculas en latitudes cada vez mayores. En los últimos años del ciclo, las protuberancias se mantienen contenidas en unos 55º, mientras que las regiones más cercanas al polo están ocupadas por las fáculas.

En el norte, la migración de protuberancias a partir de 2010 se produce a lo largo de las latitudes más libres de fáculas. La baja intensidad magnética entre 2012 y 2014 se refleja en una abundancia de protuberancias y escasez de fáculas. Solo a partir de 2015, el número de protuberancias disminuye y comienza a aumentar el de fáculas.

 

Número total de fáculas

La siguiente gráfica muestra el número mensual de fáculas (corregido por número de días observado) y sus valores suavizados en los casquetes polares norte y sur, a una latitud superior a 50º. Aunque se pueden hacer recuentos directamente sobre las imágenes, los datos de las siguientes gráficas se han extraido de las medidas de posición representadas en las secciones anteriores.

 

 

Ante todo, puede verse la oscilación anual producida por la inclinación del eje de rotación. La actividad en el sur ha sido sistemáticamente mayor que en el norte hasta 2018, momento en que ambos hemisferios se han equilibrado. Por otra parte, cabe mencionar que las fáculas no desaparecen del todo, ni siquiera durante el máximo del ciclo.

 

Número de fáculas por sectores de latitud

Para analizar mediante conteos la variación de la latitud se ha dividido cada casquete en cuatro intervalos de 10º cada uno, entre 50º y 90º de latitud, y se han realizado recuentos por separado en cada uno de ellos. En las siguientes gráficas se representan los promedios mensuales para cada casquete y cada intervalo de latitud.

 

 

Como es de esperar, la variación anual resulta predominante por encima de los 70º. Por poner un ejemplo, el paralelo a 70º de latitud abarca unos 140º de longitud en Marzo y unos 220º en Septiembre, es decir, una diferencia de 80º a lo largo del año, mientras que con el paralelo a 50º, esa diferencia se reduce a menos de 20º. De hecho, en el cuarto intervalo, por encima de 80º, no se pueden realizar recuentos durante varios meses al año.

Aquí se refleja el comportamiento descrito más arriba. En 2014 se produce un súbito aumento de actividad en el sur, por debajo de los 60º, y a principios de 2015, el brote de actividad se produce en el segundo intervalo (60º-70º). A finales de ese año, el aumento de actividad alcanza las latitudes por encima de 70º, mientras que en el primer intervalo se reduce hasta alcanzar casi los niveles anteriores a 2014. Lo que nos están revelando las gráficas es la migración de las fáculas desde latitudes en torno a 55º hasta el polo, justo después del máximo del ciclo. Si superponemos las gráficas de los tres primeros intervalos se aprecia claramente como a lo largo de un año y medio, el aumento de actividad se produce en latitudes cada vez mayores:

 

 

Con los anteriores recuentos también se puede elaborar un diagrama similar al presentado al principio, aunque en este caso la resolución es bastante baja dado que los datos son valores mensuales y solo tenemos cuatro intervalos de latitud.

En él puede verse tanto la oscilación anual por encima de 70º, como la migración en el sur a partir de 2014. También cabe mencionar que el desfase entre hemisferios que muestran las manchas, se invirtió a mediados de 2015, de manera que desde entonces, el sur va adelantado respecto al norte. Sin embargo, las fáculas polares muestran ese adelanto desde un año antes aproximadamente.