La actividad del Sol durante los últimos 11.400 años, es decir, hasta el final de la última era glacial en la Tierra, ahora ha sido reconstruida cuantitativamente por primera vez por un grupo internacional de investigadores dirigido por Sami K. Solanki del Max Planck Instituto de Investigación del Sistema Solar (Katlenburg-Lindau, Alemania). Los científicos han analizado los isótopos radiactivos en los árboles que vivieron hace miles de años. Como informan los científicos de Alemania, Finlandia y Suiza en la edición actual de la revista científica "Nature" del 28 de octubre, es necesario retroceder más de 8,000 años para encontrar un momento en que el Sol, en promedio, esté activo como en los últimos 60 años. Según un estudio estadístico de períodos anteriores de mayor actividad solar, los investigadores predicen que el nivel actual de alta actividad solar probablemente continuará solo durante unas pocas décadas más.
El equipo de investigación ya había encontrado en 2003 evidencia de que el Sol está más activo ahora que en los 1000 años anteriores. Un nuevo conjunto de datos les ha permitido extender la duración del período de tiempo estudiado a 11.400 años, de modo que se pueda cubrir todo el tiempo transcurrido desde la última edad de hielo. Este estudio mostró que el episodio actual de alta actividad solar desde aproximadamente el año 1940 es único en los últimos 8000 años. Esto significa que el Sol ha producido más manchas solares, pero también más erupciones y erupciones, que expulsan enormes nubes de gas al espacio, que en el pasado. El origen y la fuente de energía de todos estos fenómenos es el campo magnético del Sol.
Desde la invención del telescopio a principios del siglo XVII, los astrónomos han observado manchas solares regularmente. Estas son regiones en la superficie solar donde el suministro de energía del interior solar se reduce debido a los fuertes campos magnéticos que albergan. Como consecuencia, las manchas solares son más frías en aproximadamente 1,500 grados y aparecen oscuras en comparación con su entorno no magnético a una temperatura promedio de 5,800 grados. El número de manchas solares visibles en la superficie solar varía con el ciclo de actividad del sol de 11 años, que está modulado por variaciones a largo plazo. Por ejemplo, casi no se vieron manchas solares durante la segunda mitad del siglo XVII.
Para muchos estudios sobre el origen del sol activo y su efecto potencial sobre las variaciones a largo plazo del clima de la Tierra, el intervalo de tiempo desde el año 1610, para el cual existen registros sistemáticos de manchas solares, es demasiado corto. Para épocas anteriores, el nivel de actividad solar debe derivarse de otros datos. Dicha información se almacena en la Tierra en forma de isótopos "cosmogénicos". Estos son núcleos radioactivos resultantes de colisiones de partículas energéticas de rayos cósmicos con moléculas de aire en la atmósfera superior. Uno de estos isótopos es el C-14, carbono radiactivo con una vida media de 5730 años, que es bien conocido por el método C-14 para determinar la edad de los objetos de madera. La cantidad de C-14 producida depende en gran medida del número de partículas de rayos cósmicos que alcanzan la atmósfera. Este número, a su vez, varía con el nivel de actividad solar: durante los momentos de alta actividad, el campo magnético solar proporciona un escudo efectivo contra estas partículas energéticas, mientras que la intensidad de los rayos cósmicos aumenta cuando la actividad es baja. Por lo tanto, una mayor actividad solar conduce a una menor tasa de producción de C-14, y viceversa.
Al mezclar procesos en la atmósfera, el C-14 producido por los rayos cósmicos alcanza la biosfera y parte de ella se incorpora a la biomasa de los árboles. Algunos troncos de árboles se pueden recuperar del subsuelo miles de años después de su muerte y se puede medir el contenido de C-14 almacenado en sus anillos. El año en que se incorporó el C-14 se determina comparando diferentes árboles con períodos de vida superpuestos. De esta manera, se puede medir la tasa de producción de C-14 hacia atrás en el tiempo durante 11.400 años, hasta el final de la última edad de hielo. El grupo de investigación ha utilizado estos datos para calcular la variación del número de manchas solares durante estos 11.400 años. El número de manchas solares es una buena medida también de la fuerza de los otros fenómenos de la actividad solar.
El método de reconstrucción de la actividad solar en el pasado, que describe cada eslabón en la cadena compleja que conecta las abundancias de isótopos con el número de manchas solares con modelos físicos cuantitativos consistentes, se ha probado y medido comparando el registro histórico de los números de manchas solares directamente medidos con los más cortos. reconstrucciones sobre la base del isótopo cosmogénico Be-10 en los escudos de hielo polar. Los modelos se refieren a la producción de los isótopos por rayos cósmicos, la modulación del flujo de rayos cósmicos por el campo magnético interplanetario (el flujo magnético solar abierto), así como la relación entre el campo magnético solar a gran escala y el número de manchas solares. De esta manera, por primera vez se pudo obtener una reconstrucción cuantitativamente confiable del número de manchas solares durante todo el tiempo desde el final de la última edad de hielo.
Debido a que el brillo del Sol varía ligeramente con la actividad solar, la nueva reconstrucción indica también que el Sol brilla algo más brillante hoy que en los 8,000 años anteriores. Es una pregunta abierta si este efecto podría haber proporcionado una contribución significativa al calentamiento global de la Tierra durante el siglo pasado. Los investigadores alrededor de Sami K. Solanki enfatizan el hecho de que la actividad solar se ha mantenido en un nivel aproximadamente constante (alto) desde aproximadamente 1980, aparte de las variaciones debido al ciclo de 11 años, mientras que la temperatura global ha experimentado un fuerte aumento adicional durante ese momento. Por otro lado, las tendencias bastante similares de la actividad solar y la temperatura terrestre durante los últimos siglos (con la notable excepción de los últimos 20 años) indican que la relación entre el Sol y el clima sigue siendo un desafío para futuras investigaciones.
Fuente original: Comunicado de prensa de la Sociedad Max Planck
