Ciclo solar

Las manchas solares no son estables. La mayoría cambia su tamaño y forma, y todas aparecen y desaparecen. La manchas individuales pueden durar entre 1 a 100 días. Un grupo grande de manchas dura típicamente 50 días. Sin embargo, siglos de observaciones han permitido establecer un ciclo claro para las manchas solares. En la Figura se muestra el número de mánchas solares observadas por año durante el siglo veinte. El número promedio de manchas alcanza su máximo alrededor de cada 11 años, entonces cae a cero casi antes de que el ciclo comience de nuevo. Las latitudes a las que las manchas solares aparece varía conforme avanza el ciclo de manchas solares. Las manchas solares individuales no se mueven hacia mayores o menores latitudes, sino que aparecen nuevas manchas en regiones más cercanas al ecuador conforme las manchas viejas a altas latitudes desaparecen. En la figura se muestra una gráfica de latitudes de las manchas solares observadas como función del tiempo.

De hecho, el ciclo de manchas solares de 11 años es solamente la mitad del ciclo solar de 22 años. Los primeros 11 años del ciclo solar, las manchas que van adelante de todos los pares de manchas solares en el mismo hemisferio solar tienen una polaridad, y las manchas en el otro hemisferio, que tienen polaridad opuesta. Estas polaridades invierten sus signos en los siguientes 11 años.

Los astrónomos creen que el campo magnético del Sol es generado y amplificado por el estiramiento, giro y doblado constante de las lineas de campo magnético que resulta de los efectos combinados de la rotación diferencial y convección. La teoría es similar a la teoría de dínamo que explica los campos magnéticos de la Tierra y de los planetas jovianos, a excepción de que el dinamo solar opera kmucho más rápido en una escala mucho más grande. Una predicción importante de esta teoría es que el campo magnético del Sol debe alcanzar un máximo, entonces caer a cero e invertirse de manera casi periódica, como se observa. La actividad solar en la superficie, como es el ciclo de manchas solares, solamente sigue a los cambios del campo subyacente.

La figura muestra una gráfica de todos los datos de las manchas solares grabadas desde que se inventó el telescopio. Como se puede ver, la "periodicidad" de 11 años del ciclo de manchas solares no es perfecta. No solamente sucede que el periodo varia de 7 a 15 años, sino que el ciclo de manchas solares ha desaparecido completamente en los últimos años. El largo periodo de inactividad solar que se extendió de 1645 a 1715 se llamó mínimo de Maunder, en honor al astrónomo británico que notó estos registros históricos. (Es interesante que este periodo corresponde a los años más fríos de la conocida "Pequeño periodo o edad de hielo" que enfrió el norte de Europa durante el siglo diecisiete, lo que sugiere una relación entre la actividad solar y el clima en la Tierra) La causa de las grandes variaciones del Sol que duraron casi un siglo es aún un misterio. Nos deja con un desconocimiento en cuando al entendimiento del ciclo solar, no se puede explicar fácilmente como se pudo virtualmente apagar por un periodo de tiempo tan largo.