Mínimo de Maunder
período entre 1645 y 1715 en el que las manchas solares desaparecieron de la superficie del sol
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El mínimo de Maunder es el nombre dado al período de 1645 a 1715, cuando las manchas solares prácticamente desaparecieron de la superficie del Sol, tal como observaron los astrónomos de la época. Recibe el nombre del astrónomo solar E.W. Maunder, quien descubrió la escasez de manchas solares durante ese período estudiando los archivos de esos años. Durante un período de 30 años dentro del mínimo de Maunder, los astrónomos observaron aproximadamente 50 manchas solares, mientras que lo típico sería observar entre unas 40 000 y 50 000 manchas.
Desde que en 1611 Galileo popularizó el telescopio, el Sol y sus manchas se han observado con asiduidad. No fue sino hasta 1851 cuando el astrónomo Heinrich Schwabe observó que la actividad solar variaba según un ciclo de once años, con máximos y mínimos. El astrónomo solar Edward Maunder se percató de que entre 1645 y 1715 el Sol interrumpió el ciclo de 11 años y hubo una época en que casi no se apreciaron manchas, a la cual se denominó «mínimo de Maunder». El Sol y las estrellas suelen pasar un tercio de su vida en estas crisis, en cuyo transcurso emiten menos energía. En el caso del Sol, esa disminución de energía se corresponde con períodos fríos en el clima terrestre, en los que casi desaparecen las auroras boreales y australes causadas por la actividad solar.
Ha habido seis mínimos solares similares al de Maunder desde el mínimo egipcio del 1300 a. C. hasta el último, que es el de Maunder. Pero su aparición es muy irregular, con lapsos entre mínimos que varían de solo 180 años hasta 1100 . Por término medio los periodos de escasa actividad solar duran unos 115 años y se repiten aproximadamente cada 600. Actualmente estamos en el Máximo Moderno, que empezó en 1780, cuando reapareció el ciclo de 11 años. Como muy tarde, en 2900 ocurrirá un nuevo mínimo solar, y hacia el año 44 000 podría aparecer un nuevo período glaciar, cuyo ciclo es de unos 100 000 años.
La denominación «mínimo de Maunder» fue introducida por John A. Eddy, que en 1976 publicó un artículo de referencia en la revista Science,[1] aunque ya la habían utilizado algunos astrónomos anteriores, en honor a los astrónomos solares Annie y E. Walter Maunder (1851-1928), que habían estudiado la forma en que las latitudes de las manchas solares cambian con el tiempo.[2]
Observaciones de las manchas solares
El mínimo de Maunder ocurrió entre 1645 y 1715, cuando solo se observaron aproximadamente 50 manchas en lugar de las 40 000 a 50 000 manchas típicas. La actividad en manchas en períodos de 10 años entre 1610 y 1681 es como sigue:
| Manchas solares por décadas | - | 1610 | 9 | - | 1620 | 6 | - | 1630 | 9 | - | 1640 | 2 | - | 1650 | 3 | - | 1660 | 1 | - | 1670 | 0 | - | 1680 | 1 |
|---|
Durante el mínimo de Maunder hubo suficientes manchas solares para poder inferir los ciclos de 11 años. Los máximos ocurrieron en 1674, 1684, 1695, 1705 y 1716.
La actividad de la mancha solar se concentró en el hemisferio sur solar, salvo en el último ciclo, durante el cual las manchas solares aparecieron también en el hemisferio norte.
Según la ley de Spörer, al inicio de un ciclo las manchas aparecen a elevadas latitudes y durante el ciclo van apareciendo a más bajas latitudes, hasta que alcanzan latitud 15° en el máximo solar. El promedio continúa bajando hasta 7° y después de eso, mientras las manchas del ciclo viejo se acaban, el nuevo ciclo vislumbra su comienzo con nuevas manchas a latitudes altas.
La visibilidad de estas manchas también está afectada por la rotación diferencial del Sol (distintas duraciones de la rotación solar en cada latitud):
| Latitud solar | Período de rotación |
|---|---|
| 0° | 24,7 días |
| 35° | 26,7 días |
| 40° | 28,0 días |
| 75° | 33,0 días |
La visibilidad de las manchas está afectada porque las observaciones se hacen desde la eclíptica y el plano de la eclíptica está inclinado 7° respecto al ecuador del Sol (0° de latitud).
Cronología actualizada
La duración formal del mínimo de Maunder la estableció John Eddy en su artículo de 1976 en el periodo 1645-1715 mientras que la fase profunda de ausencia aparente de manchas solares se suele considerar en el periodo 1645-1700[3] con la recuperación del ciclo solar a partir de ese momento, aunque manteniéndose débil hasta 1712.
Usoskin et al. (2001)[4] mostraron que la ocurrencia de grandes agrupaciones de manchas se produjo en dos periodos 1652-1662 y 1672-1689 centrados en 1658 y 1679-80 respectivamente. Junto al máximo anteior de 1640 y el posterior de 1705 se ha establecido un ciclo dominante de 22 años[5] con uno subdominante del ciclo de Schwabe de 11 años, que pasó a ser el dominante a partir de 1700.[6]
Pequeña Edad de Hielo
En la literatura sobre física solar, a menudo se da por sentado que el Mínimo de Maunder es contemporáneo, y en ocasiones incluso la causa directa, de la Pequeña Edad de Hielo, un período más frío en Europa o el hemisferio norte.[7]
Sin embargo, no existen argumentos robustos en favor de una simple relación de causa y efecto por varias razones:[8]
- El primer enfriamiento súbito observado en las series del hemisferio norte se produce en torno a 1440, unos 50 años después del inicio del mínimo de Spörer.
- El segundo período de caída brusca de las temperaturas (1567-1750) comienza en el período de actividad solar relativamente alta entre los mínimos de Spörer y Maunder.
- El inicio del Mínimo de Maunder no parece tener ningún efecto adicional sobre la temperatura, aunque de un mínimo prolongado cabría esperar un enfriamiento persistente.
- La intensificación final de mediados del siglo XIX se produce durante un período de actividad solar relativamente alta.
- Muchas de las características de la Pequeña Edad de Hielo pueden asociarse fácilmente con la actividad volcánica, aunque, de nuevo, no exista una correlación directa.
- Al examinar los informes conservados sobre las ferias (frost fair) y las heladas del Támesis en Londres, tampoco hay pruebas de un aumento de su frecuencia durante el mínimo de Maunder.
- Los modelos climáticos apuntan a la mayor relevancia de la actividad volcánica y se entiende que la reducción en la irradiancia solar total probablemente contribuyó poco al enfriamiento a un nivel comparable al cambio de uso agrícola del suelo.
Otras observaciones
Se ha propuesto que, durante el mínimo de Maunder, el viento solar se mantuvo de manera uniforme en una velocidad de entre 250 y 275 km/s, cerca de la mitad del viento solar actual.[9]
La actividad solar también afecta a la producción de berilio-10, y sus variaciones en la producción de este isótopo se han usado para mostrar que el ciclo de 11 años existió durante el mínimo de Maunder[10] pero débil y con la fase invertida.[4][11] Este mismo patrón ha sido el mínimo de Spörer (1450-1550)[12] y otro gran mínimo en el siglo IV a. C.[13]
Otra característica relevante observada ha sido la fuerte asimetría norte-sur, pues después de producirse el mínimo solo han aparecido manchas en el hemisferio sur solar.[14] El descubrimiento reciente de los dibujos originales de manchas solares del siglo XVIII pertenecientes a Staudacher muestra la aparición de manchas solares asimétricas también al comienzo del mínimo de Dalton en 1790, pero esta vez en el hemisferio norte solar.[15]
Se han descubierto otros mínimos históricos de las manchas solares, o bien por el análisis de carbono-14 en los anillos de los árboles o de berilio-10 en los testigos de hielo. Eddy (1977) encontró 6 grandes mínimos en una serie de los últimos 5000 años ampliada por Voss et al. (1996) a 34 eventos en los últimos 8000 años[16]
Las reconstrucciones más actuales, que modelan los cambios de la actividad solar en escalas temporales mayores de unos 500 años, han permitido una identificación más robusta infiriendo una lista de 25 grandes mínimos en reconstrucciones de los últimos 11 000 años.[17] Se ha determinado además que la duración acumulada del Sol en estos mínimos es de unos 1900 años, o en torno al 17 % del tiempo.[18]
Mínimos solares futuros
Dado que durante los últimos 11 000 años se produjeron unos 25 grandes mínimos solares, y que las últimas décadas han correspondido con niveles altos del ciclo, es muy probable que se produzca un nuevo gran mínimo. La extrapolación de análisis espectral indica que es probable que este mínimo ocurra en las próximas décadas. Sin embargo, no es posible predecir si será tipo Dalton o Maunder.[19]
El acuerdo de la bibliografía es que este próximo mínimo contribuiría a un enfriamiento de menos de 0,3 °C[20][21][22] bastante menor que la contribución del calentamiento global por emisiones antropogénicas y que conduciría, en el mejor de los casos a, una reducción episódica del calentamiento.[19][23]
Controversia
Durante el mínimo solar de 2008-2009 se empezó a gestar la idea de que se podría producir próximamente un gran mínimo solar que no sólo invertiría el calentamiento global, sino que sumiría al planeta en una nueva Pequeña Edad de Hielo. Se puede trazar el origen a un artículo publicado en ruso por el físico solar Habibullo Abdussamatov en 2009.[24] Livingston & Penn (2009)[25] y De Jager & Duhau (2009)[26] también especularon con la llegada de un nuevo mínimo aunque sin mencionar sus efectos climáticos. El impulsor de la noticia fue probablemente el conocido blog negacionista WUWT,[27] lo que obligó al climatólogo Stefan Rahmsforf a contestar en Feulner & Rahmsforf (2010)[20]
En 2011, el asunto reapareció con el artículo del geólogo sueco Nils-Axel Mörner que situaba el mínimo en torno a 2040-50[28] y que apareció como uno de los firmantes de una carta de 2013 que atacaba frontalmente las conclusiones del IPCC y que argumentaba que estábamos en la trayectoria de dicho gran mínimo solar.[29] La carta apareció en una revista que fue clausurada tras varios escándalos[30] pero relanzada por otro editor.[31]
En 2015, el tema del nuevo gran mínimo solar saltó a los medios de comunicación del mundo debido a un artículo de la investigadora Valentina Zharkova de la Universidad de Northumbria donde afirmaba que en la década de 2030 se produciría un 60 % de caída de la actividad solar.[32] Los medios se encargarían de añadir que dicha caída de la actividad solar llevaría a «condiciones vistas por última vez durante la “mini edad de hielo” que comenzó en 1645»,[33] conexión climática que Zharkova jamás mencionó en su artículo pero que abrazaría posteriormente en la prensa[34] y en las publicaciones con Zharkova (2020).[35]
El modelo presentado por el grupo de Zharkova en 2018[36] fue ampliamente criticado[37][38] por los expertos como Ilya Usoskin (2018).[39]
Actualmente parece que los datos apuntan a que el Sol estará más activos en los próximos ciclos,[40] en contradicción con las predicciones del grupo de Zharkova.
Referencias culturales
El cronista franciscano Vicente Martínez Colomer (1803) refiere que mediado el siglo XVII, en la última sesión del Definitorio celebrado en el Convento de San Francisco (Valencia), que tuvo lugar el 20 de mayo de 1660, se dispensó a los conventos de Morella, Manzanera, Castielfabib y Agres del rezo de maitines (media noche), «desde noviembre hasta concluido febrero, por el frío excesivo», fenómeno climático que podría incluirse en el segmento temporal del mínimo de Maunder (1645-1715).[41]
