El sol está a punto de experimentar un evento significativo: una inversión de su campo magnético.
Este fenómeno ocurre aproximadamente cada 11 años y marca una etapa importante en el ciclo solar. El cambio de polaridad indica el punto medio del máximo solar, el período de mayor actividad solar, y el comienzo de la transición hacia el mínimo solar.
La última vez que el campo magnético del sol se invirtió fue a finales de 2013. Pero, ¿qué causa este cambio de polaridad y es peligroso? Vamos a profundizar en la inversión del campo magnético del sol y a investigar los efectos que podría tener en la Tierra.
Para entender la inversión del campo magnético, primero es importante estar familiarizado con el ciclo solar. Este ciclo de aproximadamente 11 años de actividad solar es impulsado por el campo magnético del sol y se indica por la frecuencia e intensidad de las manchas solares visibles en la superficie. Se estima que el próximo máximo solar ocurrirá entre finales de 2024 y principios de 2026.
Pero hay otro ciclo muy importante, aunque menos conocido, que abarca dos ciclos solares de 11 años. Conocido como el ciclo de Hale, este ciclo magnético dura aproximadamente 22 años, durante los cuales el campo magnético del sol se invierte y luego vuelve a su estado original, según explicó Ryan French, un astrofísico solar y colaborador de Space.com.
Durante el mínimo solar, el campo magnético del sol se asemeja a un dipolo, con un polo norte y uno sur, similar al campo magnético de la Tierra. Pero a medida que avanzamos hacia el máximo solar, «el campo magnético del sol se vuelve más complejo, sin una separación clara de los polos norte-sur», dijo French. Para cuando pasa el máximo solar y llega el mínimo solar, el sol ha vuelto a ser un dipolo, aunque con una polaridad invertida.
El próximo cambio de polaridad será del campo magnético norte al sur en el hemisferio norte y viceversa en el hemisferio sur. «Esto lo llevará a una orientación magnética similar a la de la Tierra, que también tiene su campo magnético apuntando al sur en el hemisferio norte», explicó French.
¿Qué causa el cambio de polaridad?
La inversión está impulsada por las manchas solares, regiones magnéticamente complejas en la superficie del sol que pueden generar eventos solares significativos, como llamaradas solares y eyecciones de masa coronal (CMEs), grandes explosiones de plasma y campo magnético.
A medida que las manchas solares emergen cerca del ecuador, tendrán una orientación que coincide con el campo magnético antiguo, mientras que las manchas solares que se forman más cerca de los polos tendrán un campo magnético que coincide con la nueva orientación magnética, dijo French. Esto se llama la ley de Hale.
«El campo magnético de las regiones activas se dirige hacia los polos y eventualmente causa la inversión», explicó el físico solar Todd Hoeksema, director del Observatorio Solar Wilcox en la Universidad de Stanford.
Sin embargo, la causa exacta de tal inversión sigue siendo un misterio. «Eso nos lleva a todo el ciclo [solar], y a preguntarnos qué es», dijo el físico solar de Stanford, Phil Scherrer. «Todavía no tenemos una descripción matemática realmente coherente de lo que está sucediendo. Y hasta que puedas modelarlo, es difícil entenderlo realmente».
Depende de dónde provenga el campo magnético. «¿Habrá muchas manchas solares? ¿Y las manchas solares contribuirán al campo magnético del polo, o se cancelarán localmente?», dijo Hoeksema. «Esa pregunta aún no sabemos cómo responderla».
¿Cuánto tiempo tarda en ocurrir el cambio?
Lo que sí sabemos es que la inversión del campo magnético solar no es instantánea. Es una transición gradual de un dipolo a un campo magnético complejo y luego a un dipolo invertido durante todo el ciclo solar de 11 años. «En resumen, no hay un ‘momento’ específico en el que los polos del sol se inviertan», dijo French. «No es como la Tierra, donde la inversión se mide por la migración del polo Norte/Sur».
Generalmente, la inversión completa tarda uno o dos años, pero puede variar significativamente. Por ejemplo, el campo polar norte del Ciclo Solar 24, que terminó en diciembre de 2019, tardó casi cinco años en invertirse, según el Observatorio Solar Nacional.
La inversión del campo magnético es tan gradual que no notarás cuándo sucede. Y no, por dramático que suene, no es señal de un apocalipsis inminente. «El mundo no se acabará mañana», dijo Scherrer.
Sin embargo, experimentaremos algunos de los efectos secundarios de la inversión de polaridad.
¿Cómo nos afecta la inversión magnética del sol?
No cabe duda de que el sol ha estado increíblemente activo recientemente, disparando numerosas llamaradas solares poderosas y CMEs, desencadenando fuertes tormentas geomagnéticas en la Tierra, que, a su vez, han producido algunas exhibiciones aurorales increíbles.
Sin embargo, la mayor severidad del clima espacial no es la causa directa de la inversión de polaridad. Más bien, estas cosas tienden a ocurrir juntas, dijo Hoeksema en 2013.
El clima espacial suele ser más fuerte durante el máximo solar, cuando el campo magnético del sol también es más complejo, según French.
Un efecto secundario del cambio del campo magnético es leve pero principalmente beneficioso: puede ayudar a proteger a la Tierra de los rayos cósmicos galácticos, partículas subatómicas de alta energía que viajan a velocidades cercanas a la de la luz y que pueden dañar las naves espaciales y perjudicar a los astronautas que están fuera de la atmósfera protectora de la Tierra.
A medida que el campo magnético del sol cambia, la «hoja de corriente», una superficie extensa que se extiende miles de millones de millas desde el ecuador del sol, se vuelve muy ondulada, proporcionando una mejor barrera contra los rayos cósmicos.
Previsión de la fuerza de los ciclos solares futuros
Los científicos estarán atentos a la inversión del campo magnético del sol y verán cuánto tiempo tarda en volver a configurarse como un dipolo. Si eso ocurre en los próximos años, el próximo ciclo de 11 años será relativamente activo, pero si la acumulación es lenta, el ciclo será relativamente débil, como el Ciclo Solar 24 anterior.
