IX. EL SOL NO ES CONSTANTE
AUNQUE el Sol siempre est� activo, no siempre est� igual de activo. Hay �pocas en que las manchas, las r�fagas, las protuberancias y todas las manifestaciones de actividad solar son muy numerosas, y otras en las que est�n pr�cticamente ausentes. Cuando ocurre esto �ltimo se habla del Sol quieto, mientras que en el primer caso hablamos del Sol activo. El Sol no pasa de quieto a activo y de activo a quieto en forma azarosa, sino que sigue un ciclo bastante regular al cual se le llama ciclo de actividad solar o simplemente ciclo solar. La caracter�stica m�s evidente del ciclo solar, la m�s f�cil de registrar y de la que se tienen observaciones m�s antiguas, es el n�mero de manchas; fue precisamente el descubrimiento de la variaci�n de este n�mero lo que constituy� la primera evidencia de que algo en el Sol var�a de manera peri�dica.
El descubrimiento del ciclo de manchas solares fue hecho por casualidad cuando se estaba buscando otra cosa, lo que ha ocurrido con frecuencia no s�lo en f�sica sino tambi�n en geograf�a. Uno de los problemas en los que estaban muy interesados los astr�nomos —profesionales y aficionados— de principios del siglo pasado era el encontrar un planeta m�s cercano al Sol que Mercurio. A este supuesto planeta se le puso el nombre de Vulcano, dios de los infiernos, por la temperatura tan alta que deb�a tener y era necesario seg�n la teor�a de gravitaci�n de Newton para entender el extra�o comportamiento de la �rbita de Mercurio. Ahora ya sabemos que tal planeta no existe y que lo que pasa es que la teor�a de Newton est� mal, pero durante mucho tiempo se busc� con tenacidad. Uno de estos buscadores de Vulcano fue un boticario alem�n, astr�nomo aficionado, llamado Samuel Heinrich Schwabe, que aunque no encontr� ning�n planeta hizo un descubrimiento a�n m�s importante. Schwabe estuvo observando diariamente al Sol durante m�s de 30 a�os en espera de ver cruzar sobre el disco solar la sombra de Vulcano. Para estar seguro de no confundirse, y para hacer su tarea menos tediosa, registraba las manchas solares que observaba cada d�a; esto le permiti� descubrir que el n�mero de manchas aumentaba y disminu�a en forma peri�dica y en 1843 inform� de su descubrimiento y le atribuy� un periodo de 10 a�os a esta variaci�n. Es en realidad sorprendente que el descubrimiento de la variaci�n peri�dica del n�mero de manchas solares haya tomado tanto tiempo, pues las manchas se hab�an registrado desde m�s de 200 a�os antes. Sin embargo, gracias a estas observaciones antiguas ha sido posible trazar los ciclos desde 1610 con registros de los m�ximos y los m�nimos, y a partir de 1749 se ha podido incluso establecer promedios mensuales del n�mero de manchas.
Figura 27. Los ciclos de las manchas solares. En la figura se muestran los promedios anuales del n�mero de manchas que se han ido registrando desde 1610. Como puede observarse, este n�mero tiene m�ximos y m�nimos que se repiten en forma bastante peri�dica. El periodo promedio es de 11.2 a�os, pero suelen haber periodos cortos, de 8 a�os, o largos de 16. Puede tambi�n observarse que no todos los m�ximos son igualmente intensos, ni tampoco todos los m�nimos.
Los ciclos de manchas solares no se repiten de igual forma ni en tiempo ni en n�meros extremos de manchas. Hay ciclos que han durado alrededor de ocho a�os mientras que otros se han extendido hasta casi 16. El promedio de duraci�n de un ciclo se estima en 11.2 a�os. Durante un ciclo, el n�mero de manchas empieza a aumentar desde un m�nimo hasta un m�ximo en un lapso de cuatro a cinco a�os y despu�s vuelve a decaer hasta un m�nimo en un periodo de entre seis y siete a�os. Durante el m�nimo, el Sol puede estar por completo libre de manchas aun durante semanas, aunque tambi�n es frecuente que se vean algunas peque�as manchas durante este periodo. Cuando el ciclo llega a su m�ximo, se suelen observar varios grupos de gran tama�o conteniendo cada uno docenas de manchas. Pero tambi�n el n�mero de manchas en el m�ximo var�a de forma considerable habiendo ciclos que han tenido cinco o siete veces m�s manchas en el m�ximo que otros ciclos menos intensos. El �ltimo m�ximo registrado se observ� en 1980 y ha sido uno de los mayores m�ximos; el m�nimo siguiente se espera entre 1986 y 1987.
Otra caracter�stica muy interesante del ciclo de manchas solares es que no aparecen al azar sobre la superficie del Sol, sino que lo hacen en ciertas zonas que van cambiando conforme avanza el ciclo. El primero en notar esta peculiaridad fue Richard Carrington en 1863, pero fue Gustav Spörer quien estudi� el efecto de manera detallada y pudo establecer sus caracter�sticas espec�ficas; debido a esto, a la migraci�n de las manchas solares durante el ciclo se le conoce como "ley de Sp�rer" y en t�rminos generales establece lo siguiente: las primeras manchas de un nuevo ciclo aparecen en una franja alrededor de los 30 grados de latitud norte y sur, aunque en raras ocasiones han aparecido cerca de los 40 grados. Al pasar el tiempo, estas manchas desaparecen y surgen otras nuevas, pero ahora m�s cerca del ecuador solar, a latitudes menores tanto en el norte como en el sur. Conforme el ciclo progresa, las nuevas manchas que van apareciendo lo hacen a latitudes cada vez menores y durante el m�ximo del ciclo, cuando hay m�s manchas, �stas se encuentran alrededor de los 15 grados de latitud tanto norte como sur. Al final del ciclo, las manchas aparecen ya bastante cerca del ecuador, a una latitud aproximada de 8 grados en ambos hemisferios del Sol y en algunas ocasiones hasta 5 grados. No es raro que las manchas del inicio de un nuevo ciclo empiecen a aparecer a 30 grados de latitud cuando a�n est�n presentes las �ltimas del ciclo anterior cerca del ecuador.
Pero existe una tercera caracter�stica del ciclo de manchas solares y �sta tiene que ver con la polaridad magn�tica de las manchas. Se le conoce como la "ley de Hale" y se refiere al hecho de que todos los grupos bipolares de manchas en el hemisferio norte tienen la misma alineaci�n y en el hemisferio sur tienen la alineaci�n contraria. Esto quiere decir que, en un hemisferio, todas las manchas de polaridad norte se encontrar�n a la derecha de las manchas de polaridad sur, mientras que en el otro ser� al reves, es decir las de polaridad norte se encontrar�n a la izquierda. Hale descubri� tambi�n que estas polaridades se invierten de un ciclo de manchas al siguiente, o sea que si en un ciclo las manchas de polaridad norte estaban a la derecha en el hemisferio norte y a la izquierda en el hemisferio sur, en el ciclo siguiente ser� al rev�s y las manchas de polaridad norte estar�n ahora a la izquierda en el hemisferio norte y a la derecha en el hemisferio sur. As� pues, las manchas del inicio de un nuevo ciclo se distinguen de las �ltimas del ciclo anterior no s�lo por su latitud, sino tambi�n por su polaridad magn�tica. Esto quiere decir que adem�s del ciclo de manchas de 11 a�os existe un ciclo magn�tico de 22 a�os. El campo magn�tico alrededor de los polos del Sol invierte su polaridad cada 11 a�os, cerca del m�ximo de manchas, y el polo sur magn�tico pasa a ser un polo norte y viceversa; despu�s de otros 11 a�os ambos polos vuelven a adquirir su polaridad anterior. As�, a diferencia de la Tierra que conserva su orientaci�n magn�tica durante mucho tiempo, el Sol invierte sus polos magn�ticos en periodos muy cortos y en forma evidentemente asociada con los ciclos de manchas. Esta inversi�n no es instant�nea ni simult�nea, por lo que a veces ambos polos del Sol tienen la misma polaridad magn�tica durante un cierto tiempo; sin embargo, a largo plazo siempre se observa la inversi�n de polaridad magn�tica del Sol en forma recurrente.
Al igual que las manchas solares emigran y aumentan y disminuyen su abundancia, tambi�n lo hacen las regiones activas asociadas a ellas y los fen�menos que en �stas suelen ocurrir. En el periodo de m�nimo o ausencia de manchas, el Sol est� tranquilo, su superficie es muy homog�nea y no ocurren fen�menos eruptivos violentos. Por el contrario, conforme las manchas y las regiones activas aparecen y aumentan, todas las manifestaciones de actividad solar que ya hemos mencionado surgen y se multiplican: protuberancias, filamentos, f�culas, r�fagas, emisiones de plasma, de part�culas energ�ticas, de rayos X y g, estallidos de radio, etc�tera, acompa�an tambi�n en forma c�clica al n�mero de manchas solares y junto con ellas surgen y se desvanecen, marcando as� un verdadero ciclo de actividad solar que va m�s all� del simple n�mero de manchas.
Los periodos recurrentes de quietud y actividad solar tambi�n se reflejan en la corona cuya forma y extensi�n visible cambian a lo largo del ciclo. Durante el m�ximo solar, la corona es sim�trica, con rayos en todas direcciones en forma de p�talos de dalia, mientras que en �pocas intermedias y de m�nima actividad, enormes haces ecuatoriales distorsionan la simetr�a y sobre los polos se ve surgir en forma de rayos. Tambi�n los hoyos coronales evolucionan con el ciclo de actividad solar. Durante el m�nimo suelen observarse enormes hoyos coronales en las regiones polares de Sol, los cuales pueden extenderse hasta muy bajas latitudes. En �pocas de m�xima actividad, los hoyos polares se reducen hasta casi desvanecerse y hoyos coronales peque�os, fragmentados e inestables, se observan en regiones cercanas al ecuador.
La oscilaci�n torsional del Sol, que mencionamos en el cap�tulo anterior, tambi�n muestra una marcada asociaci�n con el ciclo solar. En este movimiento torsional, la velocidad de rotaci�n aumenta y disminuye en las diferentes zonas superficiales del Sol desde el ecuador hacia los polos. Pero el momento de m�xima velocidad de rotaci�n no es el mismo para todas las zonas del Sol, sino que var�a con la latitud. La oscilaci�n empieza m�s o menos al mismo tiempo en ambos polos del Sol y se va desplazando hacia el ecuador en un periodo de 22 a�os. Las manchas del nuevo ciclo surgen cuando el m�ximo de velocidad llega a los 30 grados de latitud norte o sur.
Aunque alguna vez se trat� de explicar el ciclo de actividad solar como efecto de la influencia gravitatoria de algunos planetas, en especial de J�piter, ahora es evidente que el mecanismo que controla la evoluci�n del ciclo solar es algo intr�nseco del Sol mismo, y tiene que ver con su campo magn�tico y con su rotaci�n diferencial. Si el Sol rotara todo junto, como un cuerpo s�lido, es probable que no habr�a ning�n ciclo de actividad y �sta permanecer�a m�s o menos constante sin manifestaciones violentas. Pero de alguna manera los movimientos relativos del material solar tuercen y enredan las l�neas de campo magn�tico produciendo las manifestaciones que conocemos como del Sol activo. Existen diversos y complicados modelos que se han elaborado para tratar de explicar las caracter�sticas de la actividad solar y su periodicidad, pero aunque el fen�meno se puede describir en su aspecto general en los t�rminos que ya hemos mencionado, los detalles distan mucho de poder ser explicados con precisi�n por ning�n modelo.
Se han encontrado otros ciclos de oscilaci�n de la actividad magn�tica entre los cuales el m�s popular ha sido uno de alrededor de 80 a�os que regula la intensidad de los ciclos, pero su existencia es a�n muy controvertida. Tambi�n se ha encontrado que han ocurrido periodos muy largos, de varias d�cadas, en los que no ha habido actividad solar; de estos hablaremos con m�s detalle al final de este cap�tulo.
Toda esta actividad del Sol que hemos descrito no s�lo representa cambios en el ambiente solar, sino que tambi�n perturba el medio interplanetario y eventualmente altera las condiciones de nuestro planeta. Ya desde 1857 se hab�a observado que exist�an variaciones en el campo magn�tico de la Tierra relacionadas con el ciclo de actividades solar y en 1859 R. C. Carrington estableci� una relaci�n directa entre una intensa r�faga que observ� en el Sol y perturbaciones magn�ticas que ocurrieron en la Tierra minutos y horas despu�s. Fen�menos como las auroras, que son despliegues de cortinas de luz que de vez en cuando pueden observarse en los cielos nocturnos de las regiones cercanas a los polos en nuestro planeta, resultaron tambi�n estar asociados con la actividad solar. Posteriormente, cuando ya en nuestro siglo se utilizaban las comunicaciones a grandes distancias por medio de ondas de radio, se observ� que tambi�n estas comunicaciones se ve�an alteradas e incluso bloqueadas cuando ocurr�an r�fagas solares de intensidad considerable.
Figura 28. Despliegue de la luz auroral. La actividad solar tiene muchos efectos directos sobre la Tierra como la perturbaciones magn�ticas, la interferencia en las comunicaciones por radio y tambi�n los bellos despliegues de luz en el cielo de las regiones cercanas a los polos llamados auroras.
Cuando el Sol est� activo, muchas cosas ocurren en �l que transmiten hacia el medio interplanetario perturbaciones, part�culas y ondas electromagn�ticas de alta energ�a que se propagan hacia afuera del Sistema Solar, afectando a los cuerpos que se encuentran a su paso. En particular en nuestro planeta suceden los fen�menos que hemos ya descrito y cuyas causas son diversas. Cuando en el Sol activo ocurren emisiones violentas de plasma desde los hoyos coronales de bajas latitudes que aparecen en los periodos alrededor del m�ximo de actividad, se generan perturbaciones en el plasma ya establecido del viento solar normal, las cuales viajan con gran rapidez hacia afuera del Sol. Estas perturbaciones al chocar con la magnetopausa terrestre unos d�as despu�s de haber salido del Sol la comprimen y distorsionan produciendo alteraciones magn�ticas intensas, llamadas tormentas geomagn�ticas y propiciando eventualmente la penetraci�n de part�culas del plasma del viento solar hacia el interior de la magnet�sfera. Al chocar estas part�culas con los �tomos de nuestra atm�sfera se producen efectos tales como las auroras y se perturban tambi�n las comunicaciones por radio. Cerca de la superficie las alteraciones producidas en el campo geomagn�tico pueden llegar a ser lo suficientemente intensas como para desquiciar las br�julas y desorientar a las aves que vuelan guiadas por las l�neas magn�ticas, como las aves migratorias o las palomas mensajeras. Tambi�n pueden alterar en forma considerable las corrientes en los cables de alta tensi�n y ocasionar da�os en las estaciones el�ctricas, sobrecargar los circuitos telef�nicos y transmitir mensajes incoherentes por los teletipos.
Adem�s, cuando ocurren r�fagas intensas en el Sol, se emiten, como ya hemos mencionado, rayos X y part�culas (protones, otros n�cleos m�s pesados y de manera eventual electrones) de muy alta energ�a. Los rayos X, que como viajan a la velocidad de la luz llegan a la Tierra en unos cuantos minutos, son absorbidos en la ion�sfera y producen alteraciones en ella, ocasionando intensas perturbaciones en las radiocomunicaciones e incluso un bloqueo total de las mismas, que puede durar varios d�as; tambi�n pueden producir fluctuaciones considerables en el campo magn�tico. Las part�culas energ�ticas penetran tambi�n hasta la atm�sfera de la Tierra y de igual manera producen perturbaciones como las ya mencionadas. Estas mismas part�culas energ�ticas pueden tambi�n da�ar a los astronautas que se encuentren en misiones en el espacio exterior fuera de la protecci�n de la atm�sfera.
En nuestros d�as, en los que los vuelos espaciales tripulados son frecuentes y se planea intensificarlos m�s, y en los que una gran parte de nuestras comunicaciones, y de manera definitiva todas las que van al espacio exterior, tienen que penetrar las capas ionosf�ricas, se ha vuelto de primordial importancia la posibilidad de predecir la ocurrencia de r�fagas y de rastrear las perturbaciones que vienen en camino hacia la Tierra con suficiente tiempo como para poder tomar precauciones al respecto. Varios programas de investigaci�n se llevan a cabo en la actualidad con ese prop�sito y ya no parece lejano el d�a en que estas predicciones y rastreos tempranos se puedan hacer en forma sistem�tica.
UN CICLO QUE A VECES NO EXISTE
Mencion�bamos anteriormente que parec�a extra�o que el ciclo de manchas solares se hubiera descubierto 200 a�os despu�s de que empezaron a registrarse las manchas en Europa. Sin embargo, existe una raz�n para este retraso y es que hubo un largo periodo, entre 1645 y 1715, en el que de hecho no hubo manchas visibles en el Sol. En 1895, Edward Walter Maunder en Inglaterra y Gustav Sp�rer en Alemania publicaron trabajos en los que llamaban la atenci�n respecto al extra�o comportamiento del Sol en esas fechas. Nadie hizo entonces mucho caso a esta indicaci�n pues la regularidad del Sol no quer�a ponerse en duda y a pesar de que Maunder volvi� a insistir en 1922, se�alando trabajos de la �poca en la que se hac�a menci�n expl�cita a la ausencia de manchas en el Sol, el asunto no pas� a mayores.
Sin embargo, hace unos 10 a�os la cuesti�n volvi� a revivirse, cuando el astr�nomo norteamericano John Eddy retom� el tema y encontr� una gran cantidad de pruebas contundentes de que efectivamente durante todo ese tiempo el Sol estuvo notablemente quieto. Eddy bautiz� al periodo entre 1645 y 1715 como el m�nimo de Maunder y en la actualidad �ste se ha convertido en uno de los temas m�s populares de la f�sica solar y del estudio de las relaciones Sol-Tierra. Eddy realiz� un amplio escrutinio de registros antiguos no s�lo del n�mero de manchas, sino tambi�n de otras manifestaciones de la actividad solar como las auroras o la forma observada de la corona solar durante eclipses totales de Sol. Todos los registros coincidieron.
Poco despu�s del descubrimiento de las manchas en 1611 s�lo se registraron dos m�ximos peque�os separados 15 a�os, y a partir de 1645 la actividad solar decay� de manera notable durante los siguientes 70 a�os, en los cuales s�lo de forma muy espor�dica se llegaron a observar algunas manchas aisladas en el Sol, mientras que ahora es com�n observarlas casi continuamente, aun en los per�odos de m�nima actividad. Por si los registros de manchas pudieran ser dudosos, Eddy busc� otro tipo de confirmaciones independientes como la ocurrencia de auroras, que como hemos mencionado son un efecto en la Tierra de la actividad solar y un efecto tan espectacular que no pod�a pasar desapercibido. De nuevo encontr� un periodo de ausencia de auroras coincidiendo con el m�nimo de Maunder, pero un poco m�s extenso, habi�ndose registrado la �ltima aurora en 1620. Cuando en 1716 volvi� a observarse un despliegue auroral, el espect�culo caus� una gran excitaci�n, pues ninguna persona viva hab�a presenciado antes algo igual. Eddy busc� tambi�n registros de la forma de la corona y la pieza embon� perfectamente en el rompecabezas. Durante todos los eclipses ocurridos en esos 70 a�os, o no se observ� ninguna corona visible, o se observ� muy reducida. Todos estos eventos fueron relacionados hasta mucho tiempo despu�s por lo que no es posible que los registros de la �poca hayan estado influidos unos por otros.
Un nuevo elemento de prueba ha sido recientemente introducido: el carbono 14. �ste es un is�topo radiactivo del ordinario carbono 12 que se forma en la atm�sfera a causa del bombardeo de los rayos c�smicos. Cuando el Sol est� en periodo de gran actividad, el clima heliosf�rico es muy agitado y pocos rayos c�smicos logran penetrar hasta la Tierra, mientras que en periodos de Sol quieto, la intensidad de la radiaci�n c�smica que llega a nuestro planeta es mayor. Esta variaci�n de la intensidad de rayos c�smicos con el ciclo solar se conoce ya desde hace tiempo y se ha registrado con bastante precisi�n en las �ltimas d�cadas. Como el carbono 14 se produce por los rayos c�smicos, habr� m�s producci�n de �l en los periodos de Sol quieto que en los de Sol activo, y lo interesante es que este elemento se fija en las plantas, en particular en los anillos que registran el crecimiento anual de los arb�les. As�, el contenido de carbono 14 en un anillo que corresponde a un a�o de Sol quieto ser� m�s alto que el de un anillo que corresponde a un a�o de Sol activo, por lo que los periodos de actividad solar tambi�n han quedado registrados en los �rboles. Estudiando los troncos de �rboles antiguos es posible averiguar qu� tan activo estuvo el Sol en el pasado y de esto resulta que para el periodo de 1645 a 1715, nuevamente, la actividad solar debi� haber sido muy baja.
La evidencia es ya tan contundente que es necesario aceptar que, en efecto, hace algunos siglos, seis ciclos solares se perdieron. �Ser� esta larga quietud tambi�n repetitiva? �Habr� habido en el pasado y habr� en el futuro otros largos periodos de Sol quieto como el m�nimo de Maunder? �El ciclo de 11 a�os que hemos venido registrando desde 1715 habr� existido antes y volver� a existir aun si hubiera otro gran m�nimo en el futuro? Respecto al futuro s�lo podemos especular, pero en cuanto al pasado ya tenemos respuestas. Existen unos �rboles, una especie de pinos, que viven miles de a�os y que han permitido estudiar el nivel de actividad solar en los �ltimos 7 000 a�os. Se ha encontrado que en este periodo ha habido varias �pocas de falta de actividad solar por espacio prolongado de tiempo del orden de 100 a�os. Precisamente uno de ellos parece haber ocurrido durante la �poca del florecimiento de la cultura griega, por lo que no es extra�o que Arist�teles no haya mencionado a las manchas solares en sus obras, como le hizo notar a Scheiner su superior cuando aqu�l le inform� haber visto una. Se buscan ahora otros ciclos de periodicidades m�s largas que determinen cuando hay, cuando no hay y qu� tan intensos van a ser los ciclos de 11 a�os.
Todos sabemos que la influencia del Sol en nuestro clima es definitiva. Si el Sol fuera m�s fr�o o m�s caliente, nuestro planeta tendr�a condiciones muy distintas; pero nada nos hace esperar que las condiciones clim�ticas cambien con el nivel de actividad magn�tica solar. No obstante, estas variaciones se han observado. A principios de este siglo, un cient�fico estadunidense, Andrew Ellicott Douglass, que estaba estudiando las variaciones de los anillos que se forman en los �rboles a�o con a�o, encontr� una variaci�n c�clica en el ancho de los anillos con un periodo aproximado de 10 a�os. El ancho del anillo correspondiente a cada a�o depende de la cantidad de lluvia recibida (en a�os secos los anillos son m�s angostos que en a�os h�medos), de modo que esto sugiere que el nivel de precipitaci�n pluvial est� relacionado con la actividad solar. Sin embargo, esta asociaci�n no es tan sencilla; �rboles de distintas regiones manifiestan distintas asociaciones y otros no manifiestan ninguna, as� que los resultados del estudio de Douglass fueron muy discutidos. Douglass descubri� tambi�n otra cosa, que al principio le result� descorazonadora: al buscar la periodicidad del grosor de los anillos en tiempos remotos encontr� un periodo bastante largo en el que esta periodicidad no exist�a; los anillos observados para toda esa �poca eran delgados y m�s o menos uniformes. Sin embargo, este resultado desalentador se convirti� poco despu�s en una maravillosa sorpresa cuando Douglass se enter� que durante ese mismo periodo en el que no observaba ciclos de anillos, Maunder reportaba que no se hab�an observado manchas en el Sol. Esto no pod�a ser simple coincidencia y reafirm� m�s la convicci�n de algunos de que el ciclo de actividad solar afecta el clima. Por si fuera poco, resulta que el m�nimo de Maunder est� tambi�n asociado con una larga �poca de temperaturas m�s bajas de las normales en Europa, a la cual se le llam� "la peque�a era glacial". En efecto, durante estos mismos a�os de ausencia de manchas solares la temperatura media en Europa fue algunos grados menor durante todas las estaciones y se registraron en Inglaterra prolongados congelamientos del r�o T�mesis, los cuales no hab�an ocurrido antes ni volvieron a ocurrir despu�s. Sin embargo, al buscar asociaciones directas con la temperatura, la precipitaci�n pluvial o los cambios de presi�n globales en la Tierra no fue posible establecer en �stas ninguna periodicidad que pudiera asociarse con el ciclo solar, y a falta de buenas estad�sticas, el asunto se fue olvidando y no se volvi� a recordar en mucho tiempo.
Recientemente la cuesti�n ha sido revivida. Parece ser ahora que el problema de encontrar asociaciones de las condiciones clim�ticas en la Tierra con las manifestaciones de la actividad solar es que se ha buscado en valores globales promedios en todo el planeta, mientras que la influencia del ciclo solar parece m�s bien localizarse sobre ciertas regiones. Estas regiones adem�s pueden moverse de un lugar a otro del planeta en diferentes �pocas y una misma regi�n puede invertir su asociaci�n con el ciclo despu�s de un tiempo. Como se ve, el asunto no es nada simple, pero �ltimamente se han ido acumulando cada vez m�s evidencias de que el ciclo solar afecta el clima.
George Williams ha estudiado los dep�sitos sedimentarios anuales en el fondo de un lago en Australia de hace unos 680 millones de a�os y logr� rescatar una capa que cubre 1 760 a�os de esa �poca durante los cuales el grosor de los dep�sitos muestra claras variaciones c�clicas de 11 y 22 a�os. El grosor de los dep�sitos depende de la precipitaci�n pluvial y de nieve, por lo que su descubrimiento indica que el clima en ese lugar de Australia hace muchos millones de a�os estaba asociado al ciclo solar. Se ha iniciado recientemente una intensa b�squeda de estos dep�sitos sedimentarios que pueden remontarnos muy atr�s en el pasado e informarnos de las condiciones clim�ticas de la antig�edad. Este nuevo tipo de estudio seguramente nos deparar� en el futuro muchas sorpresas.
El astr�nomo sovi�tico E. R. Mustel report� en 1970 haber descubierto aumentos sistem�ticos en la presi�n atmosf�rica de ciertas regiones de alta latitud tres d�as despu�s del inicio de una tormenta geomagn�tica; en otras regiones, sin embargo, lo que ocurre es una disminuci�n sistem�tica de la presi�n despu�s de la tormenta. M�s recientemente se han encontrado zonas donde el nivel de precipitaci�n pluvial medio en los �ltimos a�os sigue el ciclo solar de 11 o 22 a�os y regiones de repetidas sequ�as asociadas a estos ciclos. Tambi�n se han descubierto variaciones en la temperatura de ciertos lugares con el ciclo magn�tico solar en registros de este siglo y un enorme inter�s ha ido creciendo de manera constante en la investigaci�n de las variaciones clim�ticas asociadas con la actividad solar. No obstante, la tarea es sumamente compleja por las caracter�sticas de esta relaci�n, que no es global ni es constante, y por la falta en muchos casos de informaci�n confiable durante periodos de tiempo suficientemente largos. Adem�s, nadie hasta ahora ha podido realizar un modelo f�sico satisfactorio que explique cu�l es el mecanismo por el cual los cambios de actividad solar producen cambios clim�ticos, o si ambos cambios son en realidad consecuencia de otro factor cambiante m�s fundamental en el Sol. De cualquier manera, y a pesar del escepticismo de una buena parte de la comunidad cient�fica, los buscadores de relaciones entre el clima y la actividad solar siguen trabajando de manera afanosa y se multiplican con rapidez, por lo que es lo m�s probable que en poco tiempo tengamos muchas novedades respecto a esta interesante cuesti�n.
UNA CONSTANTE QUE NO ES CONSTANTE
La principal influencia del Sol sobre el clima de la Tierra es a trav�s de su flujo de luz y calor. Mencionamos en el cap�tulo II que la Tierra recibe del Sol dos calor�as por minuto sobre cada cent�metro cuadrado. Esta cantidad de energ�a es la suma de toda la energ�a que se recibe en todas las frecuencias del espectro electromagn�tico que el Sol emite, aunque, como tambi�n dijimos, casi toda ella se recibe como luz visible y rayos infrarrojos. Este valor se conoce desde 1833 como la constante solar, pues se supone que es un valor que no cambia. Cuando ocurren r�fagas, aunque la emisi�n en las ondas muy cortas y muy largas se intensifica enormemente, el valor de la constante solar pr�cticamente no cambia, pues la contribuci�n de estas ondas a la energ�a total recibida, aun en sus momentos de mayor intensidad, es muy inferior a la del visible y el infrarrojo, las cuales no var�an de manera notable con ninguna manifestaci�n de la actividad solar. Este es uno de los argumentos m�s fuertes que se esgrimen en contra de una posible relaci�n entre la actividad solar y el clima, pues si la constante solar no cambia, esto es, si el flujo neto de energ�a que la atm�sfera recibe del Sol no cambia, no se entiende c�mo la actividad solar puede producir variaciones en el clima.
Medir la constante solar no es f�cil y no puede hacerse de forma directa sobre la superficie de la Tierra pues, como ya vimos, una gran cantidad de longitudes de onda son absorbidas o dispersadas por la atm�sfera y no llegan al suelo. De hecho, s�lo hasta hace poco fue posible medirla con precisi�n con aparatos a bordo de los veh�culos espaciales Mariner 6 y 7, Nimbus 6 y 7 y m�s recientemente el SMM. Estas mediciones mostraron que la constante solar no es constante, aunque bien es cierto que las variaciones que presenta son peque�as, cuando m�s del 0.15%. Sin embargo, se sabe ahora que variaciones muy peque�as en la constante solar son suficientes para alterar de manera dr�stica el clima, sobre todo si este cambio permanece por un tiempo considerable. Se estima que una reducci�n de s�lo el 5% en la constante solar pudo haber causado la �ltima era glacial que sufri� la Tierra hace unos 20 000 a�os y que una ca�da de s�lo el 1% podr�a haber causado la peque�a era glacial que hemos mencionado durante los siglos XVII y XVIII. Si la constante solar se redujera en un 10%, la Tierra se cubrir�a en su totalidad de hielo, lo que acabar�a en definitiva con la posibilidad de vida en ella, pues una vez en este estado se requerir�a un inconcebible aumento del 50% en la constante solar para poder fundir ese hielo.
Como siempre se ha pensado que el flujo de energ�a del Sol ha sido constante, las glaciaciones se han considerado (igual que todos los cambios clim�ticos recurrentes) como resultado de las diferentes posiciones y orientaciones de la Tierra respecto a los rayos del Sol, pero tal vez hemos estado equivocados. Aunque las variaciones registradas hasta ahora son peque�as y su desviaci�n del valor normal no dura m�s de algunos d�as o cuando m�s semanas, esto no puede tomarse como representativo del Sol, pues las mediciones hechas por los veh�culos espaciales cubren a�n un periodo muy corto de tiempo. Estas peque�as variaciones en el flujo de energ�a que la Tierra recibe en estos periodos tan cortos no representan nada importante en cuanto al clima, pues variaciones mayores y de periodos m�s largos se obtienen en forma normal simplemente a causa de las nubes. Pero al menos nos han mostrado que la energ�a que el Sol emite no es constante y nos plantea la posibilidad de que haya habido en el pasado fluctuaciones mayores y posiblemente recurrentes. Tambi�n ha abierto las puertas a nuevas interrogaciones respecto al Sol mismo: �a qu� se deben estas fluctuaciones?, �qu� pasa con la energ�a que no se emite? Una vez m�s, un peque�o descubrimiento genera una gran cantidad de nuevas preguntas y abre nuevos horizontes a la investigaci�n.
