2 Abr / 2016

La dinamo solar y el modelo de Babcock

Dinamo solar modelo Babcock
 
Se denomina dinamo solar al proceso que produce cambios en el campo magnético interno del Sol. El Sol no rota como un sólido rígido y [simplificando] el plasma que forma el Sol rota más lentamente cerca de los polos . Consecuencia: el ecuador rota más rápido que en latitudes superiores. Así por ejemplo una rotación completa en el ecuador dura 25 días, a 40º de latitud dura 27 días y a 70º dura 30 días.
Principalmente existen dos formas del campo magnético solar. Por un lado la Poloidal, cuyas líneas emergen cerca de un polo y descienden hasta cerca del opuesto. Los puntos a lo largo de cada línea de campo magnético están en la misma longitud. Por otro lado la toroidal, en la cual las líneas del campo magnético son paralelas al ecuador solar, y se encuentran en la misma latitud.
Para explicar la dinamo solar existen diversos modelos, pero el más aceptado es el llamado modelo de Babcock. El modelo de Babcock intenta explicar el ciclo magnético solar, la generación de regiones activas, los campos magnéticos, la ley de Hale y la ley de Spörer. Para ello establece 5 etapas. Si bien es muy útil este modelo, se podría considerar más sencillo de lo deseable. En la cabecera del post se puede ver un gráfico de dichas etapas.


La primera etapa [figura 1]
ocurre 3 años antes de comenzar un nuevo ciclo de manchas solares. El campo magnético solar es débil y de tipo poloidal, naciendo en latitudes superiores a los 53º y con unas líneas de campo que se extienden más allá incluso de la corona.
En la segunda etapa
[figura 2] el campo magnético se intensifica a media que las líneas de campo son retorcidas por la rotación diferencial. Las líneas se extienden más en dirección este-oeste, y en latitudes inferiores las líneas de campo pasan a ser de tipo toroidal.
En la tercera etapa
[figura 3] cada punto donde las líneas de campo surgen a través de la superficie pueden producir una mancha solar seguida de otra de polaridad opuesta, formando un grupo. Como el campo magnético se invierte en el ecuador, las manchas adelantadas de los grupos tendrán polaridad magnética opuesta en cada hemisferio solar: si la mancha adelantada de un grupo en el hemisferio norte tiene polaridad positiva, en el hemisferio sur, la mancha adelantada de un grupo tendrá polaridad negativa. Esto es conocido como la ley de Hale de la polaridad.
En la cuarta etapa
[figura 4] se produce una neutralización y reversión del campo magnético global del Sol. Por la ley de Joy, las manchas atrasadas en los grupos están en latitudes más altas que las adelantadas. Entonces ocurre que la polaridad de las manchas atrasadas de los grupos se cancela con la polaridad del polo, mientras que la polaridad de las manchas avanzadas de los grupos se cancela con la polaridad existente en el ecuador. Este proceso causa un cambio de antiguo campo en los polos con una nuevo campo de polaridad opuesta.
Finalmente en la quinta etapa
[figura 5], aproximadamente 11 años después de la primera etapa, hay presente un campo magnético invertido, volviendo a comenzarse por la etapa primera un nuevo ciclo.

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