ASIMETRÍA N-S

En ocasiones, la actividad de los hemisferios Norte y Sur puede llegar a ser muy diferente, predominando uno y otro según reglas aún no comprendidas. Cualquier análisis de la actividad resulta incompleto si no considera esta circunstancia. La asimetría se manifiesta no sólo en el número de manchas o en su superficie, sino también en las fulguraciones, protuberancias, fáculas, campos magnéticos fotosféricos, viento solar, etc. Lo interesante es que existe una coherencia en todos estos aspectos, es decir, cuando un hemisferio predomina lo hace, generalmente, en todas las facetas de actividad.

La existencia de una asimetría N-S suele provocar un desfase entre ambos hemisferios a lo largo del ciclo de manera que uno de ellos puede alcanzar el máximo uno o dos años antes que el otro. Una característica, a la vez fascinante y enigmática, es que desde el ciclo Nº12 (en torno a 1875) este desfase sigue un comportamiento periódico: en los ciclos Nº 12-13-14-15 el hemisferio Norte llegó antes al máximo, en los Nº 16-17-18-19 lo hizo en Sur, y en los cuatro siguientes (Nº 20-21-22-23) volvió a adelantarse el Norte. 

En la gráfica se representa el índice de asimetría (A) calculado para el promedio anual de las áreas de manchas, desde 1878 hasta la actualidad. El índice de asimetría se define como 

A = (N-S) / (N+S)

donde N y S son cualquier índice de la actividad solar en los hemisferios Norte y Sur (un valor positivo representa predominio del Norte). Cada color representa un ciclo, aunque no es raro que el cambio en la asimetría se adelante un año. Esto probablemente se deba al periodo de superposición de dos ciclos consecutivos. Las líneas rectas son un ajuste lineal de los datos de cada ciclo, de manera que se aprecie mejor el cambio de la pendiente.


Durante el ciclo 23 el hemisferio Norte alcanzó el máximo en Octubre de 2000, y el Sur en Febrero de 2002. Por tanto, se repite el comportamiento de los últimos tres ciclos. ¿Se mantendrá el comportamiento periódico invirtiéndose la asimetría el ciclo 24?

Hasta que el ciclo no esté bien avanzado, no podremos afirmar nada con seguridad. No obstante, la asimetría durante los tres primeros años ha favorecido ampliamente al hemisferio norte, el cual lleva más o menos un año de adelanto respecto al hemisferio sur. Sin embargo, en 2012 la situación se ha equilibrado bastante, y ambos hemisferios han tenido prácticamente el mismo peso.

Fijémonos también, que un período que abarca 8 ciclos undecenales es muy similar al ciclo de Gleissberg, de 80-90 años, sugiriendo una posible relación entre ambos.

Una característica que aporta información adicional sobre la asimetría es la latitud del ecuador magnético. El ecuador magnético se determina restando las latitudes medias de las manchas en ambos hemisferios (similar a un índice de asimetría sin normalizar). Al analizar su posición a lo largo del tiempo, aparece una variación secular con un periodo de unos 93 años y una amplitud de 1.3º. El periodo vuelve a ser similar al ciclo de Gleissberg.

 

 

Lo más interesante es que el desfase entre ambos hemisferios debido a la asimetría, y la posición del ecuador magnético están en anticorrelación. Si en un ciclo, por ejemplo, el hemisferio norte llega antes al máximo, el ecuador magnético tendrá una latitud negativa. Lo cierto es que este comportamiento tiene su lógica. Si el hemisferio norte llega antes al máximo, por la ley de Spörer, en cualquier momento sus manchas habrán disminuido más de latitud que las del sur, es decir, la latitud media será menor en el norte y al restar, el ecuador magnético quedará al sur

Considerando el ajuste sinusoidal realizado en la gráfica, la asimetría se invertirá en torno al año 2018, a finales del ciclo actual. En realidad, el semiperiodo es de 46.5 años lo cual corresponde a algo más de 4 ciclos de actividad, por lo que el cambio de asimetría se produce normalmente cada 4 ciclos, pero ocasionalmente, el intervalo es de 5 ciclos. Esto explicaría el comportamiento de la asimetría en el ciclo actual, que se mantiene similar a los 4 ciclos anteriores.

 

Referencias:

"On the asymmetry of solar activity"; Carbonell, M., Oliver, R., Ballester, J.L.: 1993, A&A 274, 497

"Long-term variation of sunspot latitudes"; Pentti J. Pulkkinen, John Brooke, Jaan Pelt, and Ilkka Tuominen; 1999, A&A 341, L43