Las manchas solares y el ciclo solar


El Sol domina a tal punto nuestro cielo que, por su brillo, no podemos verlo directamente sin correr el riesgo de causar daño a nuestra vista. Su propio fulgor es una barrera para el estudio directo de su superficie. Sin embargo, hace por lo menos dos mil años los chinos aprendieron a mirar al Sol a través de jade o de cristal ahumado, y alrededor del año 28 antes de Cristo el astrónomo chino Liu Hsiang registró haber observado pequeñas manchas oscuras en la superficie del Sol. En Europa el descubrimiento de estas manchas llegó con la invención del telescopio, aun cuando Kepler, utilizando una cámara oscura, observó una mancha en el Sol en 1607, pero supuso que se trataba de Mercurio. Hacia el final de 1610, el astrónomo inglés Thomas Harriot, anticipándose a Galileo, realizó un cuidadoso estudio de manchas solares con su telescopio, al observar el Sol a través de la espesa neblina, tan común en Inglaterra. Harriot hizo un contéo del número de manchas, descubrió que crecián y posteriormente decaían, y las empleó para medir el tiempo que tarda el Sol en girar alrededor de su propio eje.

Galileo empezó a estudiar las manchas solares por su cuenta, pero sus hallazgos no convencían plenamente a los Jesuitas del Collegio Romano, quienes, convencidos de que la superficie del Sol era perfecta, sugirieron que las manchas se debían a grupos de planetas y que no eran un fenómeno intrínseco del Sol. En un debate público con los Jesuitas en el Collegio, algunos escolásticos Dominicanos resaltaron el hecho de que muchas manchas tenían forma irregular, a diferencia de los planetas. Galileo agregó haber visto cambios en las formas de estas manchas, asi como su aparición y desaparición, lo cual le valió un triunfo en este debate, uno de sus primeros conflíctos con la iglesia de su época.

A partir de entonces, existen registros esporádicos de manchas solares realizados por astrónomos de distintas épocas, del número de manchas sobre las superficie del Sol. En 1826, uno de estos astrónomos, Samuel Schwabe quería descubrir un planeta mas cercano al Sol que Merucio. Por esta razón, registraba las posiciones de las manchas para poder descartarlas y proseguir su búsqueda sin preocuparse por estas distracciones. Sin embargo, al revisar sus registros después de doce años, se dió cuenta que las manchas podrían tener algún interés por si mismas al sospechar que el número total de manchas en el Sol variaba cada diez años. Continuó llevando el conteo de manchas por unos años mas, y en 1843 publicó su hallazgo. Su trabajo pasó desapercibido unos años, hasta que en 1851 Alexander von Humboldt publicó los datos de Schwabe junto con datos recabados por él mismo. Un año mas tarde, el astrónomo suizo Johann Wolf recopiló todos los registros históricos que pudo y estableció la duración del ciclo en poco mas de once años. Mas interesantes fué su descubrimiento, junto con el inglés Edward Sabine y el escocés John Lamont, de que el ciclo de once años está relacionado con cambios en el campo magnético de la Tierra y con fenómenos tales como las auroras boreales. Los tres científicos se dieron cuenta de que fenómenos solares tenían notables efectos sobre nuestro planeta. Wolf llegó al puesto de director del observatorio de Zürich, el cual ha llevado un registro diario de las manchas solares desde 1848 hasta la fecha. En reconocimiento, el número de manchas solares frecuentemente se denomina "número de Wolf" o "número de Zürich".

Empezaron entonces estudios mas meticulosos de las manchas solares, como el realizado por Richard Carrington en la Universidad de Durham entre 1853 y 1861, quién notó cambios sistemáticos en las posiciones de las manchas al transcurrir cada ciclo, y que no todas las manchas giran alrededor del Sol a la misma velocidad, y por lo tanto no se trataba de estructuras fijas a una superficie sólida del Sol. El observatorio de Greenwich decidió en 1873 contratar a un asistente de tiempo completo que se dedicara al estudio de estas manchas. Este asistente, de nombre Edward Maunder, comenzó un programa de fotografías díarias de manchas solares que dió lugar a una representación de estas manchas, conocido como el diagrama de Maunder, que a la fecha sigue empleándose. Maunder encontró varios nexos entre tormentas geomagnéticas (es decir auroras y fenómenos similares) y actividad solar. Tal vez su nombre es mas conocido por el llamado mínimo de Maunder, lapso de tiempo entre 1645 y 1715 durante el cual el número de manchas solares fue particularmente bajo, a veces no existiendo registro de mancha alguna por varios años, mientras que en 1611 se registraban normalmente 30, 40 o mas manchas y un periodo de actividad corresponde a mas de 100 manchas solares. Este período coincide con la "mini-era glacial" de los siglos XV a XVII, durante la cual las temperaturas en Europa fueron notablemente bajas. Curiosamente, el mínimo de Maunder también coincide con el reinado completo de Luís XIV de Francia, el "Rey Sol".

El simple estudio de la posición y número de las manchas solares a lo largo de casi cuatro siglos pasó de ser una actividad casi ociosa a mostrarnos que el Sol, nuestra estrella, es un objeto activo y que tal actividad tiene repercusiones directas sobre nuestro planeta y su clima. Estos efectos irregulares deben tomarse en cuenta cuando queremos cuantificar el efecto que a su vez tiene la actividad humana en el clima terrestre. Asi como nos enfrentamos a la posibilidad del calentamiento de nuestro planeta por un efecto de invernadero inducido, no podemos descartar la llegada de otro mínimo de Maunder y temperaturas anormalmente bajas. Por lo pronto hay que seguir estudiando las manchas solares y otros indicadores de la actividad de nuestra estrella.


Esperanza Carrasco Licea & Alberto Carramiñana Alonso
Diario Síntesis, 17 de junio de 1997

Escríbenos: bec@inaoep.mx