Ciclo solar 24


El ciclo solar 24 es el ciclo solar completado más recientemente , el 24 desde 1755, cuando comenzó el registro extenso de la actividad de las manchas solares . [1] [2] Se inició en diciembre de 2008 con un mínimo alisado número de manchas solares de 2,2, [3] [ Error de verificación ] y terminó en diciembre de 2019. [4] La actividad fue mínima hasta principios de 2010. [5] [6] Se alcanzó su máximo en abril de 2014 con un número de manchas solares suavizadas de 23 meses de 81,8. [7] Este valor máximo fue sustancialmente más bajo que otros ciclos solares recientes, hasta un nivel que no se había visto desde los ciclos.12 a 15 (1878-1923).

Predicción del número de manchas solares del ciclo solar 24 de la NASA

Antes del mínimo entre el final del ciclo solar 23 y el comienzo del ciclo solar 24, dos teorías predijeron qué tan fuerte sería el ciclo solar 24. Un campo postuló que el Sol conservaba una memoria larga (el ciclo solar 24 estaría activo) mientras que el otro afirmó que tenía una memoria corta (tranquila). Antes de 2006, la diferencia era sustancial y una minoría de investigadores predecía "el ciclo solar más pequeño en 100 años". [8] Otro grupo de investigadores, incluido uno de la NASA, predijo que "parece que va a ser uno de los ciclos más intensos desde que comenzó el mantenimiento de registros hace casi 400 años". [9]

La aparición tardía de los puntos de alta latitud que indica el inicio del ciclo solar 24 llevó a los investigadores del "ciclo activo" a revisar sus predicciones a la baja y el consenso en 2007 se dividió 5-4 a favor de un ciclo más pequeño. [10] Para 2012, el consenso era un ciclo pequeño, ya que los ciclos solares son mucho más predecibles 3 años después de los mínimos.

En mayo de 2009, el Panel de Predicción del Ciclo Solar 24 del Centro de Predicción del Clima Espacial de la NOAA predijo que el ciclo alcanzaría un pico en 90 manchas solares en mayo de 2013. [11] En mayo de 2012, el experto de la NASA David Hathaway predijo un pico en la primavera de 2013 con unas 60 manchas solares . [12]

La NASA financió y utilizó los modelos basados ​​en la física de Ken Schatten, [13] que utilizaron un modelo de dínamo solar, para predecir con precisión la baja. Este método utilizó la correlación entre la intensidad del campo magnético solar en el mínimo solar y el número de manchas solares en el máximo solar para predecir con precisión el pico de flujo solar de cada uno de los últimos tres ciclos solares. Las predicciones de Schatten se vuelven precisas desde los mínimos solares, 5-6 años antes del máximo solar.

A principios de 2013, después de varios meses de calma, era obvio que el 2011 activo no era un preludio de un pico ampliamente predicho de finales de 2012 a principios de 2013 en erupciones solares, manchas solares y otras actividades. Esta etapa inesperada llevó a algunos científicos a proponer un máximo solar de "doble pico", que luego ocurrió. El primer pico alcanzó 99 en 2011 y el segundo pico se produjo a principios de 2014 en 101. [14]

La ruptura de 2008 del escudo magnético de la Tierra

Según la NASA , la intensidad de las tormentas geomagnéticas durante el ciclo solar 24 puede ser elevada en algunas áreas donde el campo magnético de la Tierra es más débil de lo esperado. Este hecho fue descubierto por la nave espacial THEMIS en 2008. [15] [16] Se puede esperar un aumento de 20 veces en el recuento de partículas que penetran el campo magnético de la Tierra. [17] El ciclo solar 24 ha sido objeto de varias hipótesis y comentarios relacionados con sus efectos potenciales en la Tierra.

Si bien reconoce que el próximo máximo solar no producirá necesariamente una actividad geomagnética inusual, el astrofísico Michio Kaku aprovechó el enfoque de los medios sobre el fenómeno de 2012 para llamar la atención sobre la necesidad de desarrollar estrategias para hacer frente al daño terrestre que tal evento podría infligir. Afirmó que los gobiernos deben garantizar la integridad de la infraestructura eléctrica, a fin de evitar que se repita una interrupción similar a la causada por la tormenta solar de 1859 . [18]

El ciclo solar actual es actualmente objeto de investigación, ya que no está generando manchas solares de la forma esperada. Las manchas solares no comenzaron a aparecer inmediatamente después del último mínimo (en 2008) y aunque comenzaron a reaparecer a fines de 2009, se encontraban en tasas significativamente más bajas de lo previsto. [19]

El 19 de abril de 2012, el Observatorio Astronómico Nacional de Japón predijo que el campo magnético del Sol asumiría una configuración cuadripolo . [20]

A lo largo de 2012, la NASA publicó comunicados de prensa desacreditando el fenómeno de 2012 y la llamada profecía maya , desvinculándolos de la actividad solar y el clima espacial . [21] [22]

2008

El 4 de enero de 2008, apareció una mancha solar de polaridad inversa, presagiando la llegada del Ciclo Solar 24, aunque sin marcar su comienzo oficial. Era de alta latitud (30 ° N) y magnéticamente invertida. NOAA nombró la mancha AR10981, o la mancha solar 981 para abreviar. [5] La
mancha solar 1007 produjo la primera llamarada solar por encima de la clase B el 2 de noviembre de 2008. La
mancha solar 1009 produjo la primera llamarada solar por encima de la clase C, un C1.4, el 11 de diciembre de 2008. Sólo unas pocas manchas solares fueron observado en la superficie del Sol a lo largo de 2008. El número de manchas solares suavizado mensualmente alcanzó un mínimo en diciembre de 2008 (2.2), por lo tanto, un panel internacional de científicos declaró ese mes como el comienzo del ciclo solar 24. [26]

2009

La actividad solar se mantuvo extremadamente baja a lo largo de 2009. Las manchas solares mensuales observadas superaron las 10 solo en diciembre.

2010

enero

La mancha solar 1041 produjo la primera llamarada solar por encima de la clase M, una M2.3 (seguida por una M1.7 solo siete horas después y por cuatro llamaradas M consecutivas, la más fuerte alcanzando M3.4, al día siguiente) el 19 de enero. 2010.

febrero

Sunspot 1046 produjo un destello de clase M8.3 el 12 de febrero de 2010. Este mes, las regiones activas 1045 y 1046 desataron 9 destellos de clase M.

abril

El 5 de abril de 2010, la primera eyección de masa coronal (CME) del ciclo solar 24 producida por una mancha solar (pero no relacionada con las erupciones; de hecho, este mes se registró un solo evento de flujo de rayos X de clase C) y causó un verdadero fenómeno geomagnético. Se registró tormenta. El índice Kp , que cuantifica las perturbaciones en el componente horizontal del campo magnético de la Tierra, era de 7 para entonces, por lo que la tormenta geomagnética alcanzó un G3 (nivel fuerte) en la escala G de la NOAA.

agosto

Múltiples eyecciones de masa coronal

El 1 y 2 de agosto de 2010, científicos del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) observaron una serie de cuatro grandes CME que emanaban del hemisferio orientado hacia la Tierra mediante el análisis de imágenes registradas en el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA . Se esperaba que alcanzaran el campo geomagnético de la Tierra en algún momento entre el 4 de agosto y principios del 5 de agosto. A las 05:00 UTC del 4 de agosto, la hora estimada de llegada de la serie era la siguiente:

  • Miércoles 4 de agosto a las 07:00 UTC
  • Miércoles 4 de agosto - 17:00 UTC
  • Jueves, 5 de agosto - 00:00 UTC
  • Jueves 5 de agosto - 06:00 UTC [29]
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    Video capturado por el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA de la eyección inicial tomada el 1 de agosto de 2010.

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    La eyección de masa coronal comienza a las 2:36 UTC y termina a las 3:56 UTC el 1 de agosto de 2010 en esta animación de imágenes STEREO Ahead.

  • Las cuatro eyecciones fueron descritas como grandes y, según los científicos, poseían suficiente energía para hacer que las auroras fueran observadas a simple vista en regiones no polares. [30] Según los informes, las auroras serían visibles de noche hacia el horizonte hacia los polos en latitudes templadas entre 45 ° y 50 °, y cerca de la superficie en las regiones más cercanas a los polos. [31] La eyección de masa coronal inicial del 1 de agosto se originó en una mancha solar denominada Sunspot 1092, que era lo suficientemente grande como para ser vista sin la ayuda de un telescopio solar . [32] Aparte de los efectos visuales de esta serie CME, los científicos advirtieron que los impulsos eléctricos causados ​​por interrupciones en el campo magnético debido a partículas ionizadas pueden dañar infraestructura como redes eléctricas y líneas telefónicas que no estén adecuadamente protegidas contra la corriente magnética inducida . También se ha informado de que varios satélites en órbita terrestre podrían haber estado en peligro similar. [30] Según Leon Golub, astrónomo de CfA:

    Esta erupción está dirigida directamente hacia nosotros y se espera que llegue temprano en el día 4 de agosto. Es la primera gran erupción dirigida hacia la Tierra en bastante tiempo. Cuando tal expulsión llega a la Tierra, interactúa con el campo magnético del planeta y puede crear una tormenta geomagnética . Las partículas solares fluyen por las líneas de campo hacia los polos de la Tierra. Esas partículas chocan con átomos de nitrógeno y oxígeno en la atmósfera, que luego brillan como pequeños letreros de neón. Los observadores del cielo en el norte de Estados Unidos y otros países deberían mirar hacia el norte el martes por la noche o la madrugada del miércoles en busca de ondulantes "cortinas" de luz verde y roja. [33]

    • El hemisferio norte solar durante la primera erupción, visto en ultravioleta extremo por el Observatorio de Dinámica Solar .

    • Imagen SDO de múltiples longitudes de onda del evento del 1 de agosto de 2010.

    Erupción solar

    Según el Observatorio de Dinámica Solar, estas CME probablemente estaban conectadas a una llamarada solar de clase C3.2 que alcanzó su punto máximo el 1 de agosto a las 08:26 UT. El origen de esta explosión fue la mancha solar 1092. La conexión entre ambos eventos se estableció a pesar de la distancia de ~ 400.000 km entre ellos. [34]

    Observaciones de auroras

    En las primeras horas de la mañana del 4 de agosto de 2010, se produjeron auroras en el hemisferio norte que eran visibles en latitudes tan al sur como Michigan y Wisconsin en los Estados Unidos , y Ontario , Canadá cerca de la latitud 45 ° Norte. Los observadores europeos informaron avistamientos tan al sur como Dinamarca cerca de la latitud 56 ° norte. Según los informes, las auroras eran de color verde debido a la interacción de las partículas solares con los átomos de oxígeno en la atmósfera relativamente más densa de las latitudes meridionales. [35] Esta, sin embargo, fue solo la primera ola de viento solar; el tercero y último se esperaba para la noche del 5 de agosto, [36] pero no llegó a la Tierra por completo. La tormenta geomagnética alcanzó un nivel G2 (moderado) en la escala NOAA .

    Tormenta de radiación solar

    Sin relación con las múltiples eyecciones de masa coronal, algunos días después, el 14 de agosto, una erupción de clase C4.4 produjo la primera tormenta de radiación solar del ciclo solar 24. El evento de tormenta de protones fue menor, con una calificación de S1, y fue fácilmente absorbido por la ionosfera.

    noviembre

    La región activa 1121 emitió una llamarada M5.4 el 6 de noviembre. [37]

    diciembre

    El año 2010 terminó con 21 llamaradas solares de clase M.

    2011

    febrero

    Llamarada 'San Valentín' 2011

    Alcanzando su punto máximo a las 01:56 UT del 15 de febrero de 2011, el grupo de manchas solares 1158 produjo una llamarada solar de clase X2.2. Apodado el evento solar del Día de San Valentín por la comunidad científica, fue la primera llamarada del Ciclo Solar 24 que alcanzó el nivel de clase X. De hecho, fue el primero de su clase desde diciembre de 2006. NOAA emitió una alerta de apagón de radio R3 (fuerte) relacionada con este evento de flujo de rayos X prominente. Además de destellar la Tierra con radiación X y UV, la explosión también arrojó una CME en dirección a la Tierra. La magnetosfera fue impactada el 18 de febrero. La CME golpeó una tormenta geomagnética menor de nivel G1. [39] [40]
    Poco antes, el 13 de febrero, la mancha solar 1158 había desatado una llamarada solar de clase M6.6. El 18 de febrero, la misma región activa produjo otro estallido de rayos X con la misma fuerza. [41] En febrero de 2011 se registraron 13 ráfagas de clase M.

    marcha

    Una CME explotó en las cercanías de la mancha solar 1164 durante las últimas horas del 7 de marzo de 2011. Se alejó del Sol viajando ~ 2200 km / s, lo que la convirtió en la CME más rápida desde septiembre de 2005.
    El 9 de marzo, la región activa 1166 entró en erupción en una bengala X1.5. Se informó de un apagón de radio de nivel R3. La CME relacionada provocó una tormenta geomagnética G2 dos días después. [42] Este mes se registraron 21 bengalas de clase M.

    mes de julio

    La mancha solar 1260 produjo una llamarada solar de clase M9.3 el 30 de julio de 2011. Debido a su brevedad, la erupción no arrojó una nube sustancial de material ionizado o CME hacia la Tierra, por lo que no fue geoeficaz. [43]

    La llamarada de clase X6.9 del 9 de agosto de 2011, tomada por el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA en luz ultravioleta extrema a 131 Angstroms.
    La región activa 1302, responsable de dos llamaradas de clase X el 22 y 24 de septiembre de 2011. Imagen tomada ese mes por el SDO de la NASA.

    agosto

    El 5 de agosto de 2011, la nube combinada de tres CME consecutivas produjo auroras brillantes, reportadas tan al sur como Oklahoma y Alabama . La tormenta geomagnética alcanzó un nivel G4 (severo), suficiente para provocar cortes de energía. Fue una de las tormentas geomagnéticas más fuertes en años. En el hemisferio sur, las auroras pueden verse tan al norte como Sudáfrica , el sur de Chile y el sur de Australia . Las CME fueron lanzadas por tres llamaradas de clase M que entraron en erupción en la mancha solar activa 1261: M1.4 el 2 de agosto, M6.0 el 3 de agosto y M9.3 el 4 de agosto. [44] [45] [46]

    Bengala clase X6.9

    El 9 de agosto a las 08:05 UT, la mancha solar 1263 produjo una erupción solar masiva de clase X6.9, la tercera llamarada X del ciclo solar 24 y la más poderosa hasta ahora (en mayo de 2013). También hubo una CME asociada con esta ráfaga. Aunque la llamarada no fue dirigida hacia la Tierra, la radiación creó ondas de ionización en la atmósfera superior de la Tierra, interrumpiendo brevemente las comunicaciones en algunas frecuencias de radio de VLF y HF. Se emitió una alerta de apagón de radio de nivel R3 (fuerte). También se informó de un evento de protones superior a 10 MeV (millones de electronvoltios) y superior a 10 ufp (unidades de flujo de protones), por lo que también se emitió una tormenta de radiación solar de nivel S1. [47]

    septiembre

    La mancha solar 1283 hizo erupción con una llamarada solar de clase M5.3 el 6 de septiembre a las 01:50 UT. Se emitió una alerta de radio de apagón R2 (moderado). El estallido fue dirigido a la Tierra. Solo 21 horas después, una erupción de clase X2.1, unas cuatro veces más fuerte que la anterior, estalló en la misma región de manchas solares. NOAA detectó un apagón de radio R3 (fuerte) y una tormenta de radiación solar S1 (menor). Las CME combinadas de estas explosiones llegaron a la Tierra el 9 de septiembre, provocando una tormenta geomagnética G3 (fuerte).

    Al día siguiente, 7 de septiembre, una erupción solar de clase X1.8 surgió de la mancha solar 1283, produciendo una tormenta de radiación solar S1. Una cuarta llamarada, una clase M6, fue expulsada por la misma mancha solar el 8 de septiembre. [48] [49] [50]

    Esta secuencia de llamaradas produjo ondas de ionización en la atmósfera superior de la Tierra, alterando brevemente la propagación de señales de radio de baja frecuencia alrededor de la Tierra. Además, las erupciones arrojaron nubes de plasma en su dirección. A partir del 9 de septiembre se registraron impactos de CME, fuertes tormentas geomagnéticas y auroras.

    Luego, el 22 de septiembre, una erupción solar de clase X1.4 surgió de la mancha solar 1302. Se registró un apagón de radio de nivel R3. La explosión produjo una CME significativa, pero no fue dirigida hacia la Tierra. Dos días después, un destello de clase X1.9, seguido en las próximas 31 horas por una serie espectacular de 14 destellos de clase M, siendo el más grande dos destellos M7, se desencadenó principalmente de la misma mancha solar. Las dos primeras explosiones, X1.9 y M7.1, propulsaron un par de CME estrechamente espaciadas. El 26 de septiembre se informó de una tormenta geomagnética G4 (severa). [51] [52]

    En total, el Sol produjo cuatro llamaradas X y 31 llamaradas M en septiembre de 2011, uno de los meses más activos del ciclo solar 24 hasta ahora.

    octubre

    El Sol desató ocho llamaradas de clase M este mes, siendo la más fuerte el evento M3.9, seguido de una CME dirigida hacia la Tierra, producida por la mancha solar 1305 el 2 de octubre. Justo en la víspera, las manchas solares 1302 y 1305 habían emitido llamaradas casi a al mismo tiempo; el primer evento fue una clase C y el segundo alcanzó la categoría M1.2. Esta doble erupción, que también arrojó una doble CME, fue particularmente interesante ya que coincidió con la llegada de un cometa, descubierto por astrónomos aficionados el día anterior, que se desintegró de manera espectacular cuando se sumergió en el Sol. Un escenario muy similar ocurrió del 10 al 11 de mayo de 2011. [53]

    noviembre

    El 3 de noviembre de 2011, la región activa 1339, una de las manchas solares más grandes en años (40.000 km de ancho y al menos el doble de largo) desató una llamarada solar de clase X1.9. Las ondas de ionización en la atmósfera superior crearon un apagón de radio R3 (fuerte). El CME relacionado no se dirigía a la Tierra. [54] Este mes se registraron 13 bengalas de clase M. Noviembre de 2011 puede considerarse el mes más activo del Ciclo 24 actual hasta ahora, ya que el recuento mensual de manchas solares fue de casi 100 (96,7) y lo mismo ocurrió con el flujo solar F10.7 (la emisión de radio del Sol a una longitud de onda de 10,7 cm) que acumuló un valor de 153,1. Sin embargo, estos números están muy por debajo de los del ciclo 23 en su punto máximo. El recuento máximo de manchas solares del ciclo 23 fue de 170 y su F10.7 fue de aproximadamente 235. [55]

    diciembre

    La actividad solar volvió a aumentar a finales de diciembre, cuando el Sol desencadenó ocho llamaradas M. La llamarada más intensa, producida por la mancha solar 1385, fue un evento M4.0 el 25 de diciembre. [56] El año 2011 terminó con 111 llamaradas solares de clase M y 8 de clase X. [57]

    2012

    enero

    La mancha solar activa 1401 hizo erupción una llamarada solar de clase M3.2 y una CME de halo completo el 19 de enero de 2012. La CME golpeó el campo magnético de la Tierra en las primeras horas del 22 de enero, y se informaron perturbaciones geomagnéticas menores. [59] La
    mancha solar 1402 hizo erupción una llamarada de clase M8.7 de larga duración, seguida de una CME, el 23 de enero de 2012 a las 03:59 UTC. Según la NOAA , la tormenta de radiación de la llamarada se clasificó como S3 (fuerte), la más fuerte desde mayo de 2005. [60] La CME de movimiento muy rápido llegó a la Tierra el 24 de enero aproximadamente a las 15:00 UTC. La tormenta geomagnética alcanzó un nivel G1 (menor), el mismo nivel registrado por la erupción anterior de clase M3. [61]

    Vista SOHO de la bengala M8.7 del 23 de enero de 2012.
    "> Reproducir medios
    Toma SDO de la bengala M8.7 del 23 de enero de 2012.
    "> Reproducir medios
    Toma SDO de la bengala M8.7 del 23 de enero de 2012.
    La llamarada solar de clase M3.2 del 19 de enero de 2012, por SDO.