Relacionan el ciclo solar con efectos de marea de Venus, la Tierra y Júpiter

La actividad del Sol se determina por el campo magnético. Dos efectos combinados son responsables de este último: el efecto omega y el efecto alfa. Exactamente dónde y cómo se origina el efecto alfa es actualmente desconocido, y científicos de la Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) han establecido como fuente la interacción con estos tres planetas.

Muchas preguntas relacionadas con el campo magnético del Sol están todavía sin respuesta. "Al igual que en la Tierra, se trata de una dinamo. A través de la auto-excitación, un campo magnético se crea a partir de prácticamente nada, por lo que el complejo movimiento de plasma conductor sirve como una fuente de energía", dice el físico Frank Stefani, del HZDR.

La llamada dínamo alfa-omega del Sol está sujeta a un ciclo regular. Aproximadamente cada once años, la polaridad del campo magnético del Sol se invierte, con un pico de actividad solar con la misma frecuencia. Esto se manifiesta en un aumento de las manchas solares - manchas oscuras en la superficie del Sol que se originan a partir de los campos magnéticos fuertemente concentradas.

"Curiosamente, cada 11,07 años, el Sol y los planetas Venus, la Tierra y Júpiter están alineados. Nos preguntamos: ¿Es una coincidencia que el ciclo solar se corresponda con el ciclo de la conjunción o la oposición de los tres planetas?" pondera Stefani. Aunque esta pregunta no es en absoluto nueva, hasta ahora los científicos no pudieron identificar un mecanismo físico plausible de cómo los muy débiles efectos de marea de Venus, la Tierra y Júpiter podrían influir en la dínamo del Sol.

Stefani y su equipo descubrieron en los cálculos recientes que el efecto alfa es propenso a oscilaciones en determinadas condiciones. "El impulso para esta oscilación alfa prácticamente no requiere energía. Las mareas planetarias podrían actuar como emisores de ritmo suficiente para esto". La llamada inestabilidad Tayler juega un papel crucial para la resonancia de la dínamo solar. Siempre surge cuando una fuerte corriente fluye de forma suficiente a través de un líquido conductor o un plasma. Por encima de una cierta fuerza, la interacción de la corriente con su propio campo magnético genera un flujo, en el caso del Sol, turbulento.

En general se entiende que la dinamo solar se basa en la interacción de dos mecanismos de inducción. En gran parte indiscutible es el efecto omega, que se origina en el tachoclina. Este es el nombre de una banda estrecha entre la zona radiactiva interna del Sol y las zonas exteriores en las que tiene lugar la convección, donde el calor es transportado utilizando el movimiento del plasma caliente. En la tachoclina, convergen diversas áreas que rotan diferencialmente. Esta rotación diferencial genera el llamado campo magnético toroidal en forma de dos "salvavidas" situados al norte y al sur del ecuador solar.

Existe una significativa falta de claridad en cuanto a la posición y la causa del efecto alfa, que utiliza el campo toroidal para crear un campo poloidal - este último se ejecuta a lo largo de las líneas de longitud del sol. De acuerdo con una teoría común, el lugar del origen del efecto alfa está cerca de las manchas solares, en la superficie del Sol. Los investigadores de Dresde han elegido un enfoque alternativo que liga el efecto alfa a un sentido a la derecha o a la izquierda de la inestabilidad Tayler. A su vez, la inestabilidad Tayler surge debido a un fuerte desarrollo de campos toroidales en la tachoclina. "De esa manera esencialmente podremos también localizar el efecto alfa en la tachoclina," dice Frank Stefani.

Ahora estos científicos han descubierto la primera evidencia de la inestabilidad Tayler oscilando también de ida y vuelta entre la derecha y la izquierda. Lo especial de esto es que la reversión sucede con prácticamente ningún cambio en el flujo de energía. Esto significa que fuerzas muy pequeñas son suficientes para iniciar una oscilación en el efecto alfa. "Nuestros cálculos muestran que las fuerzas de marea planetarias actúan aquí como emisores de ritmo externo. La oscilación en el efecto alfa, que se activa aproximadamente cada once años, podría propiciar la inversión de la polaridad del campo magnético solar y, en última instancia, dictar los 22 años de ciclo de la dinamo solar ", según Stefani.