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Influence of local and global solar magnetic fields on medium-term forecasting of the number and parameters of coronal mass ejections

Este estudio propone un método para pronosticar por separado las eyecciones de masa coronal fuertes y débiles mediante el análisis de sus distintas relaciones con las regiones activas y los parámetros del campo magnético global, prediciendo con éxito la cronología y las características de los ciclos solares 26 y 27 y demostrando una buena concordancia con los datos observados del ciclo 25.

Autores originales: Irina A. Bilenko

Publicado 2026-07-22

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CC BY 4.0

Autores originales: Irina A. Bilenko

Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo

El pronóstico del clima tormentoso del Sol

Imagine al Sol no solo como una bola de fuego resplandeciente, sino como una estación meteorológica magnética y caótica que nunca duerme. Así como la Tierra tiene tormentas, huracanes y lluvia, el Sol tiene sus propios eventos atmosféáticos salvajes. Los más dramáticos de estos se llaman Eyecciones de Masa Coronal, o CME por sus siglas en inglés. Piense en una CME como un tsunami masivo e invisible de plasma solar y campos magnéticos que es lanzado al espacio. Cuando estos tsunamis solares golpean la Tierra, pueden interferir con nuestros satélites, interrumpir el GPS e incluso causar hermosas auroras (luces del norte) que danzan en el cielo. Debido a que estas tormentas espaciales pueden dejar fuera de servicio las redes eléctricas y desordenar las comunicaciones, los científicos están desesperados por predecir cuándo ocurrirán.

Durante mucho tiempo, los investigadores han intentado comprender los "cambios de humor" del Sol. Saben que el Sol pasa por ciclos de actividad de aproximadamente 11 años, volviéndose más calmado y luego más salvaje. Pero predecir exactamente cuándo golpeará una gran tormenta, o cuántas habrá, ha sido como intentar adivinar el clima con un mes de antelación sin un modelo computacional. La gran pregunta siempre ha sido: ¿qué controla estas erupciones? ¿Son las manchas solares (parches oscuros y magnéticos en la superficie), o es algo más grande, como el campo magnético global del Sol actuando como una columna vertebral gigante y cambiante? Comprender esta diferencia es la clave para pasar de simplemente observar la tormenta a realmente pronosticarla.

El gran descubrimiento del artículo: Clasificando las tormentas

En este estudio, Irina A. Bilenko, del Instituto Astronómico Sternberg de Moscú, decidió echar un nuevo vistazo a los ciclos solares 23, 24 y 25. En lugar de tratar todas las erupciones solares como un gran montón desordenado, se dio cuenta de que no todas las CME son iguales. Es como distinguir entre una brisa suave y un huracán de Categoría 5. El artículo encuentra que las CME fuertes (las grandes, rápidas y energéticas) y las CME débiles (las más pequeñas y lentas) siguen en realidad dos libros de reglas completamente diferentes.

Las tormentas "fuertes": Siguiendo a las manchas solares
El artículo muestra que las CME grandes y poderosas son las "estudiantes ejemplares" del sistema solar. Siguen el ritmo de las manchas solares perfectamente. Cuando el Sol está en su pico de actividad (el "máximo solar"), estas erupciones fuertes ocurren con más frecuencia, y cuando el Sol está tranquilo, estas disminuyen. Su velocidad, tamaño y energía se mantienen bastante consistentes de un ciclo a otro. Si sabes qué tan activas están las manchas solares, puedes predecir con bastante fiabilidad cuántas de estas grandes tormentas se avecinan.

Las tormentas "débiles": Las comodas de la vida
Por otro lado, las CME débiles son las rebeldes. No les importa mucho el ciclo de las manchas solares. De hecho, durante el Ciclo 24, el número de estas erupciones débiles aumentó, a pesar de que la actividad solar general era baja. El artículo sugiere que esto sucede debido a cambios en el campo magnético global del Sol —la gran estructura invisible que mantiene unida a toda la estrella—. Cuando este campo global se debil elita, parece permitir que más de estas pequeñas y débiles erupciones se filtren.

La bola de cristal: Pronosticando los ciclos 26 y 27
Utilizando este nuevo entendimiento, la autora construyó un pronóstico para el futuro. Así es como funciona la predicción:

Leyendo el mapa magnético: La autora analizó el campo magnético global del Sol, específicamente cómo sus "polos" se invierten (como la aguja de una brújula girando). Al analizar el flujo de estos campos magnéticos, calculó cuándo comenzarían y terminarían los próximos ciclos solares.
- Predice que el Ciclo 26 comenzará alrededor de CR 2375±5 (un conteo específico de rotaciones solares).
- El Ciclo 27 comenzará alrededor de CR 2526±5.
- Esto significa que el Ciclo 26 durará unos 151 CRs (o aproximadamente 11.2838 años).
El truco del "Ciclo 20": Para adivinar qué tan activo será el Ciclo 26, la autora asumió que se parecerá mucho al Ciclo 20 (un ciclo pasado). Al copiar la "personalidad" del Ciclo 20, creó un pronóstico para el número de manchas solares en el Ciclo 26.
El pronóstico final:
- CME fuertes: Dado que estas siguen a las manchas solares, la autora utilizó los números de manchas solares previstos para pronosticar el número de CME grandes y rápidas para los Ciclos 25 y 26.
- CME débiles: Dado que estas no siguen a las manchas solares, utilizó un truco diferente. Observó la proporción de CME débiles frente a las fuertes en el Ciclo 23 y aplicó esa misma proporción a los ciclos futuros.

¿Funcionó el pronóstico?
El artículo revisó su propio trabajo comparando las predicciones para el Ciclo 25 con lo que realmente sucedió. Los resultados fueron de un "buen acuerdo". Los números predichos tanto para las erupciones fuertes como para las débiles coincidieron bastante bien con los datos observados.

La conclusión
El estudio concluye que para pronosticar las tormentas solares con precisión, no podemos limitarnos a mirar una sola cosa. Necesitamos una estrategia de dos partes:

Usar datos de manchas solares para predecir las tormentas grandes y peligrosas.
Usar datos del campo magnético global para entender las condiciones de fondo que podrían permitir que las tormentas más pequeñas y débiles se filtren.

Al separar lo "fuerte" de lo "débil", el artículo sugiere que finalmente podemos obtener un pronóstico meteorológico a medio plazo para el Sol que es mucho más fiable que antes. Es un paso hacia saber cuándo esperar los tsunamis solares y cuándo la brisa solar será suave.

Resumen Técnico: Influencia de los Campos Magnéticos Solares Locales y Globales en el Pronóstico a Medio Plazo de las Eyecciones de Masa Coronal

Planteamiento del Problema
Las Eyecciones de Masa Coronal (CME, por sus siglas en inglés) son motores críticos del clima espacial y la actividad geomagnética; sin embargo, su pronóstico sigue siendo un desafío significativo. Aunque existen pronósticos operativos para eventos individuales, los pronósticos de escala de ciclo para el número y los parámetros de las CME a medio plazo prácticamente no existen. La comprensión actual carece de una imagen clara de cómo los campos magnéticos de diferentes escalas —regiones activas (AR) locales frente al Campo Magnético Global (GMF)— influyen en las variaciones cíclicas de la frecuencia y los parámetros de las CME. Además, los estudios existentes suelen tratar a las CME como un grupo homogéneo, a pesar de la evidencia de que su comportamiento puede variar significamente según su fuerza y parámetros.

Metodología
El estudio analiza datos de CME de los Ciclos Solares 23, 24 y 25 utilizando el catálogo CDAW (SOHO/LASCO), centrándose en parámetros como velocidad, anchura angular, aceleración, masa y energía cinética. Los niveles de actividad solar se rastrean mediante los números de Wolf a través de la base de datos WDS SILSO, y las características del GMF se derivan de los datos del Observatorio Solar Wilcox (WSO).

El enfoque metodológico central consiste en:

Diferenciación de Poblaciones de CME: Las CME se separan en categorías de "fuertes" y "débiles" basadas en valores umbral específicos: latitud ( $\phi \ge 40^\circ$ ), velocidad ( $V \ge 700$ km/s), anchura ( $W \ge 60^\circ$ ), aceleración ( $a \ge 20$ m/s $^2$ ), masa ( $m \ge 10^{15}$ g) y energía ( $E \ge 10^{30}$ erg).
Análisis del GMF: El estudio utiliza la descomposición en armónicos esféricos del campo magnético solar para identificar periodos de dominancia de estructuras sectoriales frente a las reversiones del campo polar.
Modelo de Pronóstico:
- Cronología del Ciclo: Se utilizan ecuaciones que aproximan la circulación meridional de los flujos de polaridad del GMF positivo y negativo para predecir el tiempo de las reversiones de polaridad, las cuales corresponden a los máximos del ciclo. Estos se extrapolan para determinar los mínimos y la duración de los Ciclos 26 y 27.
- Proyección del Número de Wolf: Asumiendo que el Ciclo 26 se parecerá al Ciclo 20 en parámetros, se genera un pronóstico del número de Wolf para el Ciclo 26.
- Predicción de CME:
  - CME Fuertes: Una aproximación polinómica de tercer grado correlaciona los números de Wolf con el número de CME fuertes (basándose en los datos del Ciclo 23, ya que el Ciclo 24 mostró un comportamiento anómalo). Esta relación se aplica a los números de Wolf pronosticados para los Ciclos 25 y 26.
  - CME Débiles: Dado que las CME débiles no siguen la misma evolución cíclica que las regiones activas (AR), sus números se pronostican basándose en la relación entre CME débiles y fuertes observada en el Ciclo 23.

Resultados Clave

Comportamiento Divergente de las CME: El estudio confirma que las CME fuertes (alta velocidad, gran anchura, alta masa/energía) siguen la evolución cíclica de las regiones activas y los números de Wolf, mientras que las CME débiles no exhiben esta correlación. El número de CME débiles aumentó significativamente durante el Ciclo 24 de baja actividad, probablemente debido al debilitamiento de los componentes magnéticos tanto polares como no polares del GMF.
Pronósticos para los Ciclos 26 y 27:
- Mínimos: El mínimo del Ciclo 26 se predice en la Rotación de Carrington (CR) 2375 $\pm$ 5; el mínimo del Ciclo 27 en la CR 2526 $\pm$ 5.
- Duración: Se estima que el Ciclo 26 durará 151 CRs (aprox. 11.28 años).
- Dominancia Sectorial: Se identifican los periodos de dominancia de la estructura sectorial del GMF como CR 2245–2355 para el Ciclo 25 y CR 2395–2546 para el Ciclo 26.
Validación: Las comparaciones entre los parámetros de CME predichos y observados en el Ciclo 25 muestran una buena concordancia, particularmente para el número promedio de CME en las Rotaciones de Carrington. El modelo distingue con éxito entre los comportamientos cíclicos de las poblaciones fuertes y débiles.

Significancia y Reivindicaciones
El artículo sostiene que un enfoque combinado que utilice los parámetros del Campo Magnético Global (específicamente la circulación meridional y la dominancia de la estructura sectorial) y los datos del campo magnético local (regiones activas) ofrece un método viable para el pronóstico a medio plazo del número y los parámetros de las CME. Al separar las CME en poblaciones fuertes y débiles, el estudio proporciona un pronóstico más matizado que los modelos anteriores que trataban las CME de manera uniforme. Los resultados sugieren que, si bien las CME fuertes son predecibles mediante correlaciones con el número de Wolf, las CME débiles requieren un enfoque estadístico diferente basado en ratios históricos. Los autores postulan que esta metodología mejora la fiabilidad de los pronósticos de actividad solar, lo cual es esencial para comprender la formación del clima espacial.

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