Magnetismo solar

Los estudios espectroscópicos indican que el campo magnético en una mancha solar típica es alrededor de 1000 veces mayor que el campo en la fotósfera no perturbada de sus alrededores (que es en si misma varias veces más intenso que el campo magnético de la Tierra). Más aún, las lineas de campo no estan orientadas aleatoriamente, en su lugar están dirigidas casi perpendiculares a la superficie del Sol (hacia afuera o hacia adentro). Los científicos creen que las manchas solares son más frías que sus alrededores ya que estos campos anormalmente fuertes interfieren con el flujo convectivo de gas caliente hacia la superficie del Sol.  

La polaridad de la mancha solar simplemente indica la manera en que está dirigido su campo magnético. Usaremos la convención de etiquetar las manchas solares en donde las lineas de campo emergen del interior como "S" y las lineas donde las lineas van hacia adentro de la fotósfera como "N" (de tal manera que las lineas de campo arriba de la superficie van de S a N, como en la Tierra). Las manchas solares casi siempre vienen en pares cuyos miembros caen casi a la misma latitud y tienen polaridades magnéticas opuestas. En la Figura, las lineas de campo magnético emergen del interior solar a través de un miembro (S) del par de manchas solares, dan la vuelta a través de la atmósfera solar, y entran a la fotósfera a través del otro miembro (N).

A pesar de la apariencia irregular de las manchas solares, hay un gran orden en el campo solar. Todas los pares de manchas solares en el mismo hemisferio solar (norte o sur) en cualquier instante tienen la misma configuración magnética. Esto es, si la mancha solar que está adelante (medida en dirección de la rotación del Sol) tiene polaridad N, como se ve en la figura, entonces todas las manchas solares que van adelante en ese hemisferio tienen la misma polaridad. Aún más, en el otro hemisferio al mismo tiempo, todos los pares de manchas solares tienen la configuración magnética opuesta (polaridad S adelante). Para entender estas regularidades en las polaridades de las manchas solares, debemos ver en más detalle el campo magnético Solar.

Como se ilustra en la figura, la rotación diferencial del Sol distorsiona mucho el campo magnético solar, "enrollandolo" alrededor del ecuador solar y eventualmente causa que el campo magnético original que este en dirección norte-sur se reoriente enb la dirección este-oeste. Al mismo tiempo, la convección causa que el gas magnetizado suba a la superficie, girando y enredando el patrón de campo magnético. En algunos lugares, las lineas de campo se vuelven retorcidas como nudo en una manguera casera, causando que aumente la intensidad del campo. Ocasionalmente, el campo se vuelve tan fuerte que sobrepasa la gravedad del Sol, y un tubo de lineas de campo sale de la superficie y da la vuelta hacia la atmósfera baja, formando un par de manchas solares. La organización este-oeste del campo solar subyacente da lugar a las polaridades observadas del par de manchas solares resultantes en cada hemisferio.