El Sol es la estrella más cercana a nosotros y como tal tiene una influencia decisiva sobre el clima de la Tierra. Esto se debe a que el clima terrestre es en gran medida determinado por la cantidad de energía emitida por el Sol. Esto prácticamente no cambia, dado que el Sol es una estrella estable. No obstante, hay que enfatizar la palabra “prácticamente”. En realidad sí existen pequeñas variaciones en la radiación solar ya que durante ciertos períodos el Sol emite un poco menos o un poco más de energía, y hay quienes piensan que esto puede afectar el clima terrestre.
Los astrónomos saben desde hace mucho tiempo que el Sol a veces es más, a veces menos activo. Durante los períodos de mayor actividad solar aparecen muchas manchas solares en su superficie y se producen grandes explosiones que expulsan enormes cantidades de material al espacio. Si este material alcanza a la Tierra, puede afectar el clima espacial y provocar tormentas geomagnéticas, es decir, fuertes variaciones del campo geomagnético. La actividad solar cambia La actividad solar cambia de manera casi periódica. La duración media del período entre dos máximos o mínimos consecutivos es de once años. Este período se denomina ciclo solar. Once años es el valor promedio, considerando la duración de los ciclos solares entre 1699 y 2008. De hecho, la duración de los ciclos pasados ha fluctuado entre 9 y 14 años. Durante un ciclo solar, el brillo del Sol varía. La amplitud de estas fluctuaciones es de aproximadamente el 0.1%. Parece pequeña, pero algunos científicos creen que es suficiente como para afectar el clima meteorológico.
Los cambios en la actividad solar son el resultado de cambios en el campo magnético del Sol. Durante los mínimos solares, este campo tiene una configuración aproximadamente dipolar (Figura 2, del lado izquierdo). Esto significa que tiene dos polos, norte y sur, y las líneas magnéticas se extienden entre los polos en forma de arcos. Esta configuración dipolar comienza a debilitarse en la primera mitad del ciclo solar. Con el tiempo aparecen cada vez más dipolos locales pequeños que distorsionan la configuración original. Durante el máximo de actividad, el campo magnético del Sol está completamente desordenado, con muchos dipolos locales dispersos por toda su superficie (Figura 2, derecho).
Figura 1: El número de manchas solares desde 1750 hasta el presente. Podemos observar el mínimo de Dalton a principios del siglo 19, cuando el número de manchas durante tres ciclos consecutivos era muy pequeño. Fuente: http://sidc.oma.be/sunspot-data/.
Además del ciclo solar de 11 años existen otros cambios en la actividad solar que no son periódicos y, como tal, no son predecibles. En el pasado han ocurrido los mínimos de actividad solar que duraron varias décadas. Durante estos períodos, el número de manchas solares observadas fue extremadamente pequeño y los ciclos solares eran prácticamente ausentes. Existen registros de catorce mínimos prolongados durante los últimos 8000 años.
Los científicos pueden estimar la intensidad de la actividad solar en el pasado distante a partir de la presencia de ciertos isótopos, como el carbono-14 y el berilio-10, en hallazgos arqueológicos. Usando estos datos y los reportes climáticos, los científicos determinaron que al menos tres mínimos prolongados, el mínimo de Spörer (1460-1550), el mínimo de Maunder (1645-1715) y el mínimo de Dalton (1790-1820), coincidieron con períodos de clima extremadamente frío conocidos como las pequeñas eras de hielo. Todavía no tenemos una respuesta definitiva sobre si realmente fue la baja actividad solar que causó los climas fríos. Sin embargo, esta correlación no puede ser ignorada. Es especialmente interesante ver lo que sucedió durante el último de ellos, es decir el mínimo de Dalton. En ese momento, la temperatura promedio en algunos lugares de la Tierra bajó hasta 2 grados. El clima frío ha tenido un efecto muy negativo en los cultivos agrícolas del hemisferio norte. Además, el Monte Tambora entró en erupción en 1815, lo cual fue la mayor erupción volcánica en más de 1300 años. Este volcán arrojó enormes cantidades de polvo a la atmósfera, lo que parcialmente oscureció el cielo.
Consecuentemente, en 1816, sucedieron cosas extrañas: en junio y julio nevó en las ciudades de Albany, Nueva York, Dennysville, Maine y Quebec. En Pensilvania, los ríos y lagos se congelaron durante el verano y gran parte de los cultivos agrícolas quedaron destruidos en Gran Bretaña e Irlanda. Algo similar ocurrió también en China. Cayó nieve de color marrón y rojo durante todo el año en Hungría e Italia. Como resultado, unas 200.000 personas murieron de hambre en Europa. El año 1816 todavía se conoce como el «año sin verano».
Figura 2: Configuración dipolar del campo magnético solar en mínimo solar (izquierda) y configuración en máximo solar (derecha).
En la segunda mitad del siglo 20, los ciclos solares tuvieron mínimos en 1966, 1976, 1986 y 1996. En esa época el Sol ha estado activo por encima del promedio, lo que los astrónomos llaman el máximo moderno (Figura 3). Dadas estas fechas, los científicos esperaban que el siguiente ciclo solar, llamado ciclo 23, terminara en 2006. Sin embargo, en 2007, el número de manchas solares y otros indicadores de la actividad solar siguieron disminuyendo. Esto duró hasta mediados de 2009. Así, en 2008 y 2009 hasta 265 y 262 días sin una sola mancha en la superficie del Sol, lo cual califica este período como el de menor actividad solar desde 1913. Esto llevó a algunos científicos a predecir que estábamos en camino a un mínimo moderno de actividad solar (y con él una mini edad de hielo), cuando el Sol finalmente despertó a mediados de 2009. En 2010 y 2011, su actividad no hizo más que crecer. Actualmente, la creencia predominante es que el ciclo solar con el número de secuencia 24 solamente inició con 2 años de retraso. Sin embargo, se desconoce la causa de este retraso.
En este momento ya nos encontramos en la fase creciente del ciclo solar 25. La magnitud máxima que va a alcanzar este ciclo aún se desconoce. Estamos seguros de que las temperaturas en la Tierra no han disminuido, sino que han aumentado, por lo que actualmente no hay motivo de preocupación por una era de hielo contemporánea .
Figura 3: Número de manchas solares durante los últimos seis ciclos. El ciclo 24 probablemente comenzó con un retraso de dos años. Fuente: http://sidc.oma.be/sunspot-data/
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