martes, 25 de agosto de 2009

Astrónomos evalúan insólitos fenómenos que afectan al sol

El Sol está cada vez más perezoso y cuenta con manchas solares muy raras hace unos 700 días, Esto lo afirmó un grupo de astrónomos que sostienen que si esta situación continúa se comparará con lo que se registró hace cuatro siglos, en la considerada "pequeña era glacial".

"Hay algo insólito en el ciclo actual de manchas solares", observaron los astrónomos William Livingston y Matt Penn, del Observatorio Solar de Estados Unidos (NSO) en Tucson, Arizona.

En el informe, publicado en la revista Eos, de la Unión americana de Geofísica, revelan que "el actual mínimo solar fue insólitamente largo", al punto de igualar el record negativo de 1933, y "el viento solar está tocando el nivel energético más bajo registrado en 40 años.

Los dos astrónomos registraron regularmente la actividad de las manchas solares a partir de 1992 y la tendencia que observan es aquella de un progresivo debilitamiento.

La regularidad del ciclo solar, con períodos de actividad y calma, que se altera cada 11 años, parece interrumpirse. Y están lejos las tempestades magnéticas que en el pasado crearon problemas a las telecomunicaciones y satélites, añadieron.

En mayo pasado algunos "sobresaltos", observados sobre el disco solar hizo esperar en una tímida vuelta, pero la ilusión duró poco.

Aquello que ahora los expertos comienzan a temer es que el silencio prolongado de la actividad solar pueda tener sobre la Tierra consecuencias similares a lo que ocurrió en el período entre 1645 y 1715.

Por entonces se verificó el fenómenos llamado "mínimo de Maunder", por el nombre del astrónomo inglés Edward Walter Maunder, que lo estudió y que coincide con una disminución de la temperatura en el hemisferio septentrional tan brusco al punto de pasar a la historia como "la pequeña era glacial".

Por ahora esto es sólo una hipótesis, sostienen los investigadores, según los cuales las medidas de este tipo son relativamente recientes y los datos relacionados son recogidos sistemáticamente solamente por 17 años.

Por otro lado, algunos datos sugieren también la posibilidad de una muestra de la actividad solar en un período relativamente breve. Lo que sí es cierto, concluyen, es que el comportamiento del Sol en este período es verdaderamente excepcional, al punto que se deberá realizar una sobrevigilancia y medidas constantes.

sábado, 15 de agosto de 2009

¿Son las manchas solares diferentes en este periodo solar?

W. Livingston y M. Penn,
National Solar Observatory, Tucson, Ariz.;
E- mail: mpenn@noao.edu


Publicado en EOS, VOLUME 90 NUMBER 30, 28 JULY 2009 , PAGES 257–264

Durante cientos de años los humanos observaron que el Sol mostraba actividad donde el número el manchas de sol aumenta y luego disminuye en intervalos de aproximadamente 11 años. Las manchas de sol son regiones oscuras en el disco solar con campos magnéticos más grandes que 1500 gauss (ver Figura 1), y el ciclo de manchas solares de 11 años es en realidad un ciclo de 22 en el campo magnético solar con las manchas mostrando la misma polaridad magnética en ciclos alternados de 11 años.

El último Máximo Solar ocurrió en 2001, y las manchas de sol magnéticamente activas en ese momento produjeron poderosas llamaradas que causaron grandes perturbaciones geomagnéticas, haciendo estragos en algunas tecnologías espaciales. Pero algo es desusado en el actual ciclo de manchas de sol. El actual mínimo solar ha sido inusualmente largo, y con más de 670 días sin manchas hasta junio 2009, el número de días sin manchas no había sido igualado desde 1933 (ver http://users.telenet.be/j.janssensSpotless/Spotless.html). Se ha informado que el viento solar es de una energía excepcionalmente baja desde que las mediciones espaciales comenzaron hace aproximadamente 40 años. [Fisk y Zhao, 2009]

¿Por qué es interesante una falta de actividad de manchas solares? Durante el período desde 1645 a 1715, el Sol ingresó a un período de baja actividad conocida ahora como el Mínimo Maunder, cuando a través de varios períodos de 11 años el Sol apenas si mostró algunas pocas manchas. Los modelos de la irradiación solar sugieren que el aporte de energía solar a la Tierra disminuyó durante ese tiempo y que este cambio en la actividad solar podría explicar las bajas temperaturas registradas en Europa durante la Pequeña Edad de Hielo [Lean et al., 1992]

A causa de que se conoce muy poco acerca de las causas de una prolongada escasez de manchas de sol, los científicos están rebuscando entre la reciente información solar en esfuerzos de hallar alguna pista para este desusado comportamiento del Sol.



Manchas de Sol Reciente: Minúsculos Poros Sin Penumbra

En 2005, los científicos del Observatorio Solar Nacional de EEUU (NSO) examinaron las mediciones hechas durante los 13 años previos por el telescopio del Observatorio McMath-Pierce en Kitt Peak, Arizona. Estas mediciones incluían datos de la intensidad infrarroja, temperatura, y campos magnéticos dentro de las mancha de sol. Se usó la sonda más sensible para los campos magnéticos que hay actualmente disponible (una línea del espectro infrarrojo de hierro neutro en los 1564,8 nanómetros) y representa la secuencia de tiempo más larga de esas observaciones.

Un borrador de ese primer trabajo fue publicado en la Internet y llevó a algunos malentendidos cuando unos pocos autores de otros campos citaron esa publicación y llegaron a conclusión errónea de que una falta de manchas en el sol podría explicar al calentamiento global. La misma información fue publicada más tarde [Penn y Livingstone, 2006], y las observaciones mostraban que la fuerza del campo magnético en las manchas de sol estaba decreciendo con el tiempo, independientemente del ciclo de manchas. Una simple extrapolación lineal de esos datos sugería que las manchas en el sol podrían desaparecer completamente hacia el 2015.

Estas observaciones hizo que los investigadores se preguntaran si las características de las manchas son diferentes ahora que durante otros ciclos solares. Las manchas de sol están compuestas de un núcleo oscuro central (la 'umbra') en donde las líneas del campo magnético son en su mayor parte paralelas a la superficie (Solanki, 2003). En el pasado se ha visto que la intensidad y los campos magnéticos de las manchas de sol más grandes cambian en sincronía con el ciclo solar [Albergasten y Maltby, 1981].

Algunas observaciones tomadas por instrumentos a bordo de satélites han reportado también ver variaciones cíclicas en la brillantez de las manchas en concierto con fluctuaciones del campo magnético. [Norton y Gilman, 204]. Estas observaciones fueron hechas con instrumentos que miden el flujo magnético, que es el campo magnético promedio sobre un área de la mancha más que la fuerza directa del campo magnético.

Aunque la polaridad magnética del Sol se ha invertido y el nuevo ciclo solar ha sido detectado, la mayoría de las manchas del nuevo ciclo han sido minúsculos 'poros' sin penumbra (Ver la figura 1).; de hecho, casi todas estas características son vistas nada más que magnetógramos de flujo y son difíciles de detectar en imágenes de luz blanca.

Fig. 1

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Fig. 1: (izquierda) Una imagen de un grupo de manchas cerca del máximo de último ciclo solar 23, tomadas en el telescopio del Observatorio McMath-Pierce, Kitt Peak el 24 de Octubre de 2003. Las manchas muestran claramente una umbra central oscura rodeada por una penumbra más clara y filamentosa. Los campos magnéticos varían desde 1797 a 3422 gauss. (derecha) Una imagen consistente sólo de dos poros –manchas débiles sin estructura de penumbra- tomada por Graficador Doppler Michaelson (MDI), instrumento en el satélite Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) el 11 de Enero de 2009; esto es un ejemplo de lo que se observa hoy en un mínimo solar. El poro inferior (visto como un punto en el centro del círculo negro) tenía un campo magnético de 1969 gauss; los otros no eran mensurables. Actualmente la superficie del Sol está casi totalmente desprovista de manchas. Ambas imágenes tienen la misma escala espacial y están separadas ente si por unos 250.000 kilómetros.


¿Qué podría estar sucediendo?
Las claves se pueden hallar en las mediciones magnéticas infrarrojas de McMath-Pierce que son capaces de calcular la fuerza total del campo magnético de manera directa (no el flujo) que hay en la umbra.

Estas mediciones también tienen la ventaja de observar a las manchas solares en el espectro del infrarrojo, lo que garantiza la reducción de la luz dispersada en el telescopio, un factor especialmente importante cuando se observan manchas pequeñas. Observaciones recientes de manchas pequeñas sugieren que a lo largo del período de tiempo cubierto por la información infrarroja, la relación entre la fuerza del campo magnético de la umbra y la intensidad del infrarrojo (medida en la posición más oscura en manchas individuales) ha permanecido constante (ver la figura 2).

Figura 2

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Figura 2: La intensidad del infrarrojo observada en la posición más oscura de la umbra de la mancha está ploteada versus la fuerza del campo magnético para 1932 manchas (usando la división Zeeman de la línea espectral neutra del hierro en los 1564.8 nanómetros). Se muestra también un ajuste cuadrático de los datos. Las mediciones son del conjunto total de la información observada desde 1922 a 2009.

Esto revela que las manchas de sol que vemos actualmente no están haciéndose independientemente más intensas en el infrarrojo; las manchas de sol hoy todavía siguen con la misma relación entre la intensidad magnética infrarroja y la fuerza del campo magnético vista en años anteriores. En vez de ello, manchas de sol más débiles magnéticamente se ven ahora con mayor frecuencia en conjunción con latas intensidades del infrarrojo.

En verdad, el reciente trabajo [Schad y Penn, 2008] usando datos del NSO Kitt Peak Vacuum Telescope sugiere que ligeros cambios en el radio promedio de la umbra de las manchas durante los últimos 11 años pueden explicar muchos de los cambios magnéticos y de intensidad observados.

Una futura Escasez de Manchas de Sol?

Cuatro años después del primer borrador del estudio, la predicha escasez en el número de manchas de sol se ha visto comprobada con precisión. El vigor de las manchas de sol, en términos de la fuerza del campo magnético y área, ha disminuido grandemente. La figura 3 muestra la disminución de la fuerza del campo magnético que se encuentra ahora con respecto al tiempo (1922-2009), que todavía muestra una tendencia solar independiente del ciclo solar.

Figura 3

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Figura 3: La fuerza máxima del campo magnético está ploteada contra el tiempo, durante el período desde 1922 hasta febrero 2009; se muestra un madia corrida de 12 puntos, y se plotea un ajuste lineal a la información. Aparte de unas pocas mediciones, se ve que la tendencia lineal continúa a lo largo de todo este mínimo solar.

A causa de la naturaleza del programa de observación, las mediciones más tempranas en este ploteo están probablemente sesgadas hacia valores más altos del campo magnético (manchas más grandes); no obstante, la tendencia lineal en el valor del campo magnético es clara aún excluyendo toda la información anterior a 1995. Los datos muestran las mismas manchas como se ven en la Figura 2, y como se implica, la intensidad media infrarroja de la umbra de la mancha también está aumentando con el tiempo.

Si esto es un presagio de una declinación a largo plazo de las manchas de sol, análogo al Mínimo Maunder, permanece por verse. Otros indicadores del ciclo de la actividad solar sugieren que las manchas deben regresar impetuosamente dentro del próximo año.

A causa de que otros indicadores apuntan a que el Sol experimenta un desusado período de mínima actividad solar, es críticamente importante para medir la actividad magnética del Sol durante este este tiempo tan excepcional. Los científicos seguirán observando al Sol usando diagnósticos del infrarrojo en telescopio McMath-Pierce con un agudo interés.

miércoles, 12 de agosto de 2009

El búnker mundial de semillas

Noruega guarda semillas de cultivos mundiales en una bóveda ártica


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La bóveda mundial de semillas de Svalbard contiene tres cavernas subterráneas a 130 metros de profundidad en el permafrost. Las muestras serán conservadas en "cajas negras" que sólo se abrirán en caso de que todos los otros recursos de semillas hayan sido destruidos o se hayan agotado.

Noruega abrió en el Ártico un ``Arca de Noé'' con muestras de semillas para proteger las cosechas de la extinción causada por contaminación, desastres naturales o cambio climático.

El primer ministro noruego Jens Stoltenberg y la ambientalista ganadora del premio Nobel Wangari Maathai colocaron las primeras semillas en las instalaciones subterráneas, que costaron 50 millones de coronas (US$9,3 millones), en la isla de Spitsbergen.

La bóveda puede contener 4,5 millones de muestras, o 2.000 millones de semillas, y comenzó con 268.000 muestras conformadas por 100 millones de semillas, entre ellas de papas, cebada y trigo, informó el Fondo Mundial para la Diversidad de Cultivos, un grupo vinculado a la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) que hizo campaña para su creación, dijo hoy.

``Esta es la primera vez que la comunidad internacional emprende una iniciativa drástica para preservar la diversidad de cosechas a perpetuidad'', dijo el secretario ejecutivo de la organización, Cary Fowler, en una entrevista telefónica desde el lugar. ``Eso es importante porque la diversidad de cultivos es absolutamente esencial para la supervivencia de la agricultura''.

La bóveda mundial de semillas de Svalbard contiene tres cavernas subterráneas a 130 metros de profundidad en el permafrost o suelo congelado permanentemente, en las afueras de la población de Longyearbyen. Todo el proyecto fue financiado por Noruega, famosa por sus fiordos, bosques de pinos y montañas nevadas.

``Con el cambio climático y otras fuerzas que amenazan la diversidad de la vida que sustenta nuestro planeta, Noruega está orgullosa de desempeñar un papel central en la creación de instalaciones capaces de proteger no solo semillas, sino los bloques fundamentales de la civilización humana'', dijo hoy Stoltenberg en una declaración enviada por correo electrónico por la organización con sede en Roma, que apoya los costos operativos y ayuda a los países en desarrollo a preparar y enviar muestras a la bóveda.

Las temperaturas mundiales podrían subir 1,1 a 6,4 grados Celsius (2 a 12 grados Fahrenheit) a fines de este siglo, por las emisiones humanas de gases que atrapan el calor, dijo el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de la ONU el año pasado. Este calentamiento está haciendo que el hielo del Ártico se derrita, que llueva menos en partes de África y el Mediterráneo y que los niveles del mar suban, según el panel.

``El potencial de rendimiento de las cosechas podría bajar incluso con pequeños incrementos en las temperaturas mundiales, especialmente en los trópicos, que se secan dependiendo de la estación y son centros de biodiversidad'', dijo Jacques Diouf, director general de la FAO en una declaración enviada por correo electrónico. ``La riqueza que se está salvaguardando en Svalbard será el seguro mundial para atender retos futuros''.

El Tratado Internacional sobre Recursos Genéticos de Plantas para la Alimentación y la Agricultura, ratificado por 116 países, creó un marco legal para preservar la diversidad de cosechas e impulsó la creación de la bóveda de semillas. Las semillas serán duplicados de colecciones de más de 1.400 bancos genéticos. La temperatura dentro de la bóveda se mantendrá en alrededor de menos 18 grados Celsius.

El gerente de operaciones de la bóveda de semillas, Ola Westengen, dijo el 8 de febrero que el proyecto logró una colaboración ``muy buena'' con todos los bancos de semillas que están enviando muestras a Svalbard.

Las muestras serán conservadas en ``cajas negras'' que sólo se abrirán en caso de que todos los otros recursos de semillas hayan sido destruidos o se hayan agotado, según la organización. La bodega está protegida por un metro de hormigón reforzado y una reja perimetral, así como por la ubicación remota de la isla.

La construcción de la bóveda comenzó en junio del 2006. Se eligió como sede Svalbard, un archipiélago a casi 1.000 kilómetros del territorio continental de Noruega, por el suelo congelado de la isla. Así, si los sistemas de refrigeración fallan, las semillas continúan protegidas, dijo el fondo.

Fuente: Bloomberg