El Origen de la Dinamo Solar y el Ciclo Solar Extendido de 22 Años

Por: Dra. Johanna Deinert, investigadora de Resonance Science Foundation

Un estudio publicado a finales de septiembre representa la tasa de rotación media del Sol en función de la velocidad frente al radio en diferentes latitudes. El cizallamiento del límite subsuperficial y el gradiente de velocidad angular dan lugar a una migración latitudinal de una dinámica de campo toroidal con un ciclo de 22 años, y al campo magnético como principal impulsor de las oscilaciones torsionales en la superficie.

"Todas las manifestaciones de la actividad solar, desde las variaciones de la irradiancia espectral hasta las tormentas solares y las perturbaciones geomagnéticas, están causadas por los campos magnéticos generados por un mecanismo de la dinamo que opera en la zona de convección en las profundidades de la superficie visible del Sol. A pesar de los importantes esfuerzos de modelización y simulación, nuestra comprensión de cómo se genera el campo magnético que se transporta a la superficie y forma los ciclos de actividad solar es muy pobre". - Alexander G. Kosovichev y Valery V. Pipin

Las oscilaciones torsionales se descubrieron a partir del análisis de la distribución de la velocidad en la superficie solar, utilizando datos de heliosismología de 1996-2018 obtenidos de SoHO y SDO, así como de MDI y HMI. Como muestra el estudio, la señal de velocidad zonal se extiende por debajo de la superficie solar y toda la envoltura convectiva solar parece estar involucrada en la oscilación torsional con fase que se propaga hacia el polo y hacia el ecuador desde latitudes medias en todas las profundidades a lo largo de la envoltura convectiva. Los activos magnéticos surgen en el límite entre las zonas rápidas y lentas, que se originan en latitudes altas y migran hacia el ecuador a medida que avanza el ciclo solar.

Los patrones ondulatorios de desaceleración zonal están relacionados con la evolución del campo magnético durante los ciclos solares en la zona de convección. La estrecha asociación de las zonas de desaceleración con el campo magnético indica que el campo magnético es el principal impulsor de las oscilaciones torsionales.

Opinión de RSF: La teoría de la dinamo de Parker (1955) describe la acción de la convección en un marco de rotación sobre una línea de campo magnético toroidal y su torsión debido a la fuerza de Coriolis. La solución de Haramein-Rauscher a las ecuaciones de campo de Einstein describe el origen de esta fuerza: The Origin of Spin, 2005.

El diagrama de aceleración zonal también muestra zonas prominentes de aceleración que sugieren que las fuerzas inerciales y otros factores que afectan a la redistribución del momento angular desempeñan un papel importante.

"La migración latitudinal del campo toroidal en forma de diagrama de mariposa se debe a un gradiente horizontal de velocidad angular y cizalladura rotacional radial en la capa subsuperficial". -Alexander G. Kosovichev y Valery V. Pipin

Dado que el patrón de flujo zonal observado es duradero y coherente en casi toda la circunferencia solar, no puede ser de origen convectivo, sino que puede estar asociado a la dinamo y a las ondas inerciales. El ciclo completo del flujo dura 22 años, es decir, el doble del ciclo de las manchas solares.

Figura 6: Evolución del número de manchas solares (curva sólida) y de la aceleración zonal (punteada) en la región de inicio de la oscilación torsional, situada cerca de la base de la zona de convección y a 60 grados de latitud.

"Aunque todavía no se ha establecido la relación entre la magnitud de la desaceleración zonal y la cantidad de campo toroidal emergente que conduce a la formación de manchas solares, esto abre una nueva perspectiva para la predicción del ciclo solar". -Alexander G. Kosovichev y Valery V. Pipin

Publicación: https://arxiv.org/abs/1809.10776
Autores: Alexander G. Kosovichev and Valery V. Pipin
Imagen del título: “The Current State of Solar Modeling”, in Science, volumen 272, 1996, Bibcode: 1996Sci…272.1286C, páginas 1286