¿Cómo afectan las manchas solares a la Tierra?

Hoy en Amautas hablaremos y te explicaremos en profundidad este fenómeno y cuál es su importancia en nuestra cotidianidad.

¿Qué son las manchas solares?

Las manchas solares son las áreas más oscuras que se pueden apreciar en la superficie del sol y se caracterizan por ser más frías que las regiones circundantes del disco solar; 6,000ºF (3,300) frente a 10,000ºF (5,500º C). Sin embargo, recordemos que la temperatura de una mancha solar sigue siendo altísima en comparación con otros fenómenos.

Estas anomalías son el resultado de la intensa actividad magnética que ocurre en el interior del sol, ya que, cada vez que los campos magnéticos emergen y atraviesan la fotosfera, se crean alteraciones visibles en forma de manchas. 

Por lo general, las manchas solares son visibles desde la tierra y presentan formas muy irregulares. Asimismo, su tamaño puede variar de forma significativa, desde pequeñas manchas individuales hasta grupos amplios y extensos. 

La duración de las manchas solares también puede alternar entre horas o días, hasta semanas e incluso meses. Este tiempo se determinará a medida que el sol gire sobre su eje, debido a que las manchas se desplazarán y cambiarán de ubicación en la superficie.

Actualmente, los astrónomos, científicos y profesionales del tema, estudian las manchas solares con ayuda de telescopios especializados, tales como, los telescopios solares. Estas apreciaciones permiten rastrear y conocer la evolución de las manchas solares, medir su tamaño, forma y actividad magnética, para así, brindar información valiosa para comprender lo que ocurre realmente en el sol.

¿Cómo se producen?

La superficie solar es muy activa y en ella, existen gases con carga eléctrica que producen regiones de poderosas fuerzas magnéticas. Estas áreas son mejor conocidas como: ‘campos magnéticos’. 

Los gases del sol están en constante movimiento haciendo que los campos magnéticos se desordenen y enmarañen, estos movimientos son aquellos que conocemos como ‘actividad solar’. La actividad solar está cambiando frecuentemente con las etapas del ciclo solar y puede tener efectos en toda la tierra, es por este motivo que se debe monitorear diariamente con mucha atención. 

Las manchas solares se producen cuando la actividad magnética en el interior del sol es muy intensa. Esta situación genera la formación de campos magnéticos muy concentrados en diferentes áreas de la superficie solar. Cuando estos campos magnéticos se presentan y atraviesan la superficie fotosférica del sol, se crean perturbaciones en forma de manchas.

Esta coincidencia entre los campos magnéticos y el plasma solar genera un efecto en el flujo de calor, que produce una reducción en la temperatura de las regiones donde está ocurriendo el suceso, haciendo que sean más oscuras, frías y distintas a diferencia del resto del área. Todos estos procesos forman parte del ciclo de actividad solar. 

En resumen, las manchas solares son regiones en la superficie del sol donde se observa una disminución tanto en brillo como en temperatura. Estas manchas se forman debido a la intensa actividad magnética que limita el flujo de calor, lo cual resulta en una temperatura superficial más baja. 

¿Qué influencia tienen las manchas solares sobre nuestro planeta?

A pesar de que el sol esté a más de 150.000.000 km, todo lo relacionado con este curioso astro, nos puede influir, ya sea de forma positiva o negativa.

Por lo tanto, es importante estudiar y comprender la importancia de la actividad solar y sus efectos en nuestro planeta. En el caso de las manchas solares, las regiones magnéticas activas se pueden relacionar con erupciones y eventos solares agresivos que pueden tener repercusiones significativas en la tierra. Igualmente, las manchas solares intervienen en el clima espacial, las telecomunicaciones y los satélites en órbita.

A continuación, te presentaremos algunos de los efectos que tienen las manchas y la actividad solares en nuestro planeta:

• Clima Espacial: Las erupciones solares relacionadas con las manchas solares, se caracterizan por liberar grandes cantidades de energía y partículas sobrecargadas en el espacio. En el momento en que estas partículas llegan a la tierra, se entrelazan con el campo magnético terrestre y generan un desequilibrio en la magnetosfera, la ionosfera y la atmósfera superior. Estas anomalías pueden afectar las comunicaciones y frecuencias radiales, los sistemas de navegación satelital, las redes eléctricas y los satélites en órbita.
   
• Auroras: Las partículas cargadas que han llegado a la tierra tras eventos solares fuertes, tienen la capacidad de interactuar con la atmósfera cerca de los polos, lo que promueve la formación de auroras boreales (en el hemisferio norte) y auroras australes (en el hemisferio sur). Estos fenómenos luminosos no tienen repercusión significativa alguna, pero brindan un espectáculo visual impresionante.
  
  
• Radiación cósmica: La presencia de manchas solares puede disminuir la radiación cósmica que debería llegar a la tierra.  Los campos magnéticos desvían y bloquean una parte significativa de la radiación cósmica que proviene del espacio intergaláctico. Este suceso tiene implicaciones en la dinámica atmosférica del planeta y en la formación de nubes.
  
  
• Temperatura: Al ser áreas más oscuras y frías en la superficie solar, estas pueden influir en la distribución de energía que llega a la tierra, haciendo que ocurran cambios sutiles en el clima terrestre a largo plazo.  

La investigación acerca de las manchas solares juega un papel fundamental en la capacidad de predecir y mitigar los impactos adversos que podrían surgir en el sistema terrestre, la atmósfera y nuestras tecnologías. La comprensión y seguimiento de estas influencias resultan vitales para cuidar nuestras infraestructuras y ampliar nuestro entendimiento del sistema solar y el universo en su conjunto. 

¿Las manchas solares son cíclicas?

Si, la actividad magnética del sol es cíclica y sigue un patrón conocido como ciclo solar, que dura alrededor de 11 años, pero puede variar. Durante el máximo del ciclo solar, se aprecia un mayor número de manchas solares, mientras que, durante el mínimo del ciclo solar, este número disminuye.

Durante el ciclo solar, la actividad magnética del Sol experimenta diversos cambios. Al comienzo del ciclo, después de un período de poca actividad, las primeras manchas solares comienzan a aparecer en latitudes más altas del Sol. A medida que el ciclo progresa, las manchas solares se vuelven más frecuentes y se desarrollan en latitudes más bajas.

Como mencionamos anteriormente, es importante recalcar que las manchas solares no son estructuras estáticas, ya que están evolucionando y cambiando constantemente durante la rotación del sol. Asimismo, las manchas pueden crecer, unirse, dividirse o desaparecer completamente en cuestión de horas, días o meses.

En el máximo del ciclo solar es el momento en el que se pueden observar una mayor cantidad de manchas y actividad solar. Es en este punto en el que se empiezan a producir erupciones más frecuentes y agresivas. Tras finalizar el máximo, la actividad va descendiendo hasta llegar a un periodo de actividad casi nulo, marcando así el final del ciclo y el inicio de uno nuevo.

Para enero de este año, el sol se encontraba en su Ciclo Solar 25 y el número de manchas solares es muy alto, siendo el máximo en 9 años con un total de 144 manchas mensuales. Este fenómeno no se veía desde febrero de 2014.

No olvidemos que los cambios en los ciclos solares pueden tener implicaciones en el clima espacial, las condiciones atmosféricas y otros fenómenos relacionados con la actividad solar.

En el curso “La Misión Solar Orbiter I” comprobarás que es un sistema mucho más complejo de lo que pueda parecer y que de hecho hace falta que la Física de Fluidos y el mismísimo Electromagnetismo unan sus fuerzas para poder responder a retos que el Sol nos plantea. Descubre este y los diferentes cursos que ofrecemos en Amautas.