El Grado, Naturaleza

Las manchas solares

Por Jaime Monserrat

Una cuestión, entre otras, que algunos relacionan con el cambio climático, es la posible influencia de las variaciones solares. En concreto la influencia de las manchas solares. Es una cuestión secundaria pero se menciona con cierta frecuencia. Merece la pena saber algo más sobre esta cuestión.

Una mancha solar es una región del Sol que tiene una temperatura más baja que sus alrededores. Una sola mancha puede llegar a medir hasta 12.000 km (casi tan grande como el diámetro de la Tierra).

Las manchas solares aparecen, crecen, cambian de dimensiones y de aspecto y luego desaparecen tras haber existido tras una o dos rotaciones solares, es decir durante uno o dos meses, aunque su vida media es aproximadamente dos semanas.

El número de manchas solares se ha medido desde 1700. En 1610 los astrónomos David Fabricius y su hijo Johannes ya observaron manchas mediante telescopios y David publicó una descripción en junio de 1611. No obstante, hay noticia de estimaciones de muchos años atrás.

Tras los estudios de Fabricius, poco más pudo estudiarse sobre la actividad solar pues el Sol tuvo un comportamiento muy extraño durante el siglo XVII . Hubo un período de 70 años entre 1640 y 1715 en el que raramente se observaron manchas solares. Los registros históricos de manchas solares indican que después de su descubrimiento en 1610 hubo dos máximos separados 30 años y luego la actividad declinó hasta un nivel muy bajo hacia 1640.

En la década 1660-1670, pese al trabajo de los más importantes astrónomos de entonces, no se pudo encontrar ninguna mancha[1]. Solo a partir de 1720 empezaron a verse más manchas, aunque su frecuencia no se hizo normal hasta 1730 o 1740.

No se pudo saber el significado de la ausencia de manchas porque tras su descubrimiento hubo 34 años de actividad y luego 70 sin ella, no era posible concluir qué era lo normal.

La investigación sobre las manchas solares, lógicamente, estuvo inactiva durante los siglos XVII y principios del XVIII debido al llamado  Mínimo de Maunder  que es el periodo durante el cual ninguna mancha solar fue visible.

El estudio y registro sistemático de las manchas solares

Después de la reanudación de la actividad solar, Heinrich Schwabe fue el primero que observó la variación cíclica undecenal del número de manchas solar entre 1826 y 1843 y Rudolf Wolf realizó observaciones sistemáticas que comienzan en 1848.

Wolf estudió el registro histórico en un esfuerzo por establecer una base de datos con las variaciones cíclicas del pasado. Estableció los datos hasta 1700. Aparte del ciclo de 11 años se ha comprobado la existencia de un ciclo de unos 80 años durante la mitad del cual el número de manchas es bastante superior a la otra mitad. En la gráfica siguiente se observan las curvas de variación del número de manchas solares, según la sistemática de Wolf.

Puesto que las manchas solares son más oscuras es natural suponer que más manchas solares signifiquen menos radiación solar. Sin embargo las áreas circundantes son más luminosas y el efecto global es que más manchas solares se asocian a un sol más luminoso. La variación es pequeña (del orden del 0,1 %) y solo se estableció por mediciones tomadas por satélite a partir de los años ochenta.

 La tendencia es ascendente desde 1850 hasta los años cuarenta del S.XX.

Desde 1978 se tienen observaciones directas de la actividad solar[2]. Con respecto al calentamiento global del último siglo, hay estudios estadísticos que encuentran influencia solar en la primera mitad del siglo XX, pero no en la segunda, lo cual es coherente con la constancia de la radiación solar después de 1980 [3].

Se han efectuado intentos de relacionar el ciclo de 11 años de las manchas solares con fenómenos cíclicos de la Tierra, como variaciones del clima, periodos de lluvia y sequía, variación en la longitud del día.

Existe una correlación clara entre el crecimiento de los anillos de los árboles y la actividad solar. Aparte de esta, las pocas correlaciones de este tipo que son razonablemente fiables parecen deberse a ligeras variaciones del flujo de energía total emitido por el Sol y a las tremendas perturbaciones magnéticas que podrían afectar a la parte superior de nuestra atmósfera.

Es importante tener en cuenta que la radiación solar apenas varía a corto plazo. La parte alta de la atmósfera terrestre recibe una radiación de 1.361 watios/m² denominada constante solar precisamente por su escasa variación. Considerado constante ese aporte de energía, no se piensa que sea una contribución importante para la variabilidad climática a corto plazo.

Algunos opinan de modo diverso y piensan que el efecto de la alta actividad solar entre 1935 y 2005 no está adecuadamente reflejado en la hipótesis actual del calentamiento global, y es que es mucha casualidad que el periodo más largo de alta actividad solar en 600 años y el periodo de mayor calentamiento en 600 años coincidan en el tiempo y que según el criterio dominante no tengan nada que ver.[4] Por ejemplo Rohling y colaboradores, en una publicación de 2002 concluían: En vista de estos hallazgos, pedimos una evaluación multidisciplinaria en profundidad del potencial de la modulación del clima por el sol a escala de siglos.[5] Es un punto de vista que en los diecisiete años transcurridos no parece que se haya confirmado.

Datos actuales sobre el número de manchas solares

En la siguiente tabla[6] se proporciona el número relativo de manchas solares en los últimos 20 años; número que fue calculado de nuevo en julio de 2015 por el SIDC (Solar Influences Data Analysis Center)[7]. Si se desea  disponer de los datos (sin recalibrar) desde el siglo XVIII hasta la actualidad pueden consultarse los calendarios meteorológicos anuales de AEMET.

La curva siguiente muestra la variación del número de manchas en el periodo de los 20 años transcurridos entre 1998 y 2017 que sigue el patrón aproximado del ciclo de once años.

Finalmente, con una perspectiva más amplia, el siguiente gráfico muestra la variación del número de manchas solares en el S.XX. Se observa una regularidad en cuanto a los ciclos de 11 años, y también se intuye la mencionada diferencia en periodos de 80 años, en los cuales se alternan 40 años con mayor número de manchas y 40 años con un número inferior.

Conviene recordar, como se decía al inicio de este texto, que la vida media de las manchas solares es relativamente breve: unas dos semanas de promedio. Hablar de manchas solares de un año, se refiere obviamente a un número promedio. En la tabla siguiente[8] se indican para los años 1944 a 1950 el número mensual de manchas solares. El año 1944 fue un año de mínimos y el año 1947 de máximos.

 También se observa que, en general, pasar del mínimo al máximo de manchas se realiza en menos años que el proceso inverso: pasar del máximo al mínimo. Son cuestiones para las que no se conoce una explicación satisfactoria.

Actualmente nos encontramos en la fase de transición a un mínimo de manchas solares. De hecho, en 2018 hubo 221 días sin manchas solares y en 2019 habrán sido más de 230. Algunos pronostican que el próximo mínimo puede ser muy prolongado, pero no hay fundamentos sólidos para esa conjetura.

La cuestión de las manchas solares tiene gran interés. La aparición de alguna anomalía como ya sucedió en siglos pasados, permitiría estudiar con mayor precisión las relaciones causa efecto que pueden atribuirse a este fenómeno solar. 

[1] Comellas García-Lera , José Luis. Historia de los cambios climáticos (Historia y Biografías) (Spanish Edition) . Ediciones Rialp.

[2] Kopp, Greg (2014). «An assessment of the solar irradiance record for climate studies» (https://www.sw

sc-journal.org/articles/swsc/abs/2014/01/swsc130036/swsc130036.html). Journal of Space Weather and Space Climate

[3] Gray, L. J.; Beer, J.; Geller, M.; Haigh, J. D.;Lockwood, M.; Matthes, K.; Cubasch, U.; Fleitmann,D. et al. (30 de octubre de 2010). «SOLAR INFLUENCES ON CLIMATE» (http://dx.doi.org/10.1029/2009rg000282).

[4] https://www.rankia.com/blog/game-over/4421312-emergencia-climatica-no-existe-van-cobrar

[5] Rohling E, et al. «Holocene atmosphere-ocean interactions: records from Greenland and the Aegean Sea.» Climate Dynamics 18.7 (2002): 587-593.

[6] AEMET. Calendario meteorológico 2018

[7] http://sidc.oma.be/silso/

[8] AEMET. Calendario meteorológico 2008.

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