Los astrónomos han identificado cambios sistemáticos en el ciclo de actividad solar que no habían sido detectados mediante mediciones superficiales tradicionales, según explica Bill Chaplin, astrofísico de la Universidad de Birmingham y autor principal del estudio. "Hemos descubierto evidencia de cambios sistemáticos en el ciclo de actividad solar", dijo Chaplin. "Crucialmente, la actividad magnética se está confinando más estrechamente cerca de la superficie con cada ciclo", añadió.

La investigación analizó casi cuatro décadas de datos de velocidad Doppler provenientes de la Red de Oscilaciones Solares de Birmingham (BiSON, por sus siglas en inglés), abarcando desde 1987 hasta la actualidad y cubriendo los ciclos solares 22 hasta el 25, según el estudio.

El Sol experimenta fluctuaciones de actividad a lo largo de un ciclo solar de 11 años. Durante el mínimo solar, la estrella permanece relativamente tranquila y benigna para la Tierra. Sin embargo, durante el máximo solar, se vuelve especialmente tempestuosa y propensa a lanzar llamaradas violentamente energéticas y eyecciones de masa coronal. Estas erupciones pueden interrumpir satélites, sistemas GPS, comunicaciones y redes eléctricas, según explica el estudio.

El campo magnético solar, generado por el constante movimiento del plasma caliente y eléctricamente cargado que compone el Sol, funciona como un imán básico con dos polos. El turbulento interior estelar y la rotación desigual del Sol —que gira más rápido en su ecuador— tuercen y arrastran este campo en una danza magnética caótica. Eventualmente, esto provoca que los polos magnéticos norte y sur se inviertan, lo que ocurre aproximadamente cada 11 años, constituyendo un ciclo solar completo, según la investigación.

Los últimos ciclos han mostrado cambios significativos en la actividad general y la evolución de los campos magnéticos a través del Sol. El ciclo 24 precedente, por ejemplo, fue significativamente más débil en actividades solares, incluyendo manchas solares y emisiones de radiación en varias longitudes de onda. Se esperaba que el ciclo 25 actual continuara esta tendencia general, pero parece exhibir algunos cambios intrigantes que ocurren debajo de la superficie solar, según el estudio.

Para sondear la actividad interior de la estrella, Chaplin y sus colegas evaluaron datos de velocidad Doppler de casi cuatro décadas provenientes de BiSON. El observatorio BiSON es una red de seis espectrómetros ubicados alrededor del mundo para mantener una vigilancia constante del Sol. Ha estado operando desde 1976, rastreando la actividad solar mediante una técnica llamada heliosismología, que detecta los pequeños cambios en la luz del Sol causados por vibraciones dentro de su interior, según la investigación.

Los investigadores analizaron tales vibraciones, llamadas "oscilaciones de modo p", formadas cuando ondas sonoras se propagan a través del Sol, haciendo que "suene" como una campana termonuclear masiva. Para medir la actividad a diferentes profundidades a través del interior del Sol, el equipo analizó tres rangos de frecuencia de oscilación: bajo, medio y alto, según el estudio.

Luego compararon estos datos con un par de "indicadores de actividad global" comúnmente utilizados, que miden la actividad a través de la superficie del Sol. Estos indicadores incluyen el número y tamaño de las manchas solares, así como una medida de las emisiones de radio del Sol, para comparar las actividades internas con lo que está sucediendo en la atmósfera exterior, incluyendo la corona, según la investigación.

Emergió un patrón notable: la actividad exterior del Sol parece más débil, como se esperaba recientemente, pero sus oscilaciones internas de alta frecuencia parecen más fuertes, más en línea con los ciclos más antiguos. Como resultado, los investigadores afirman que la actividad magnética impulsada por el ciclo solar y los cambios estructurales en el Sol se están confinando más a regiones superficiales, alrededor de 1.000 kilómetros (621 millas) debajo de la superficie, según el estudio.

"Este es el primer descubrimiento de este tipo y habría sido imposible sin las largas observaciones de BiSON", añadió Chaplin.

El seguimiento a largo plazo es esencial para desentrañar tendencias y cambios en la actividad del Sol. Comprender cómo los campos magnéticos afectan las erupciones, y viceversa, mejorará los pronósticos del clima espacial, ayudándonos a predecir mejor la embestida de partículas cargadas y tormentas geomagnéticas que impactan la infraestructura eléctrica de la Tierra, según la investigación.

"Descubrimos que la relación entre las oscilaciones solares internas y la actividad superficial ha evolucionado durante los últimos ciclos", dijo Sarbani Basu, astrónoma de la Universidad de Yale.

Observaciones adicionales de BiSON mostrarán cómo se desarrolla esta relación cuando el ciclo 25 termine y el ciclo 26 comience oficialmente, alrededor de 2030. ¿Resultará ser una tendencia sostenida, o cambiará nuevamente de manera inesperada?, según plantea el estudio.

De cualquier manera, presagia un cambio significativo en el interior del Sol. "Esta tendencia no puede explicarse simplemente por campos magnéticos más débiles. En cambio, indica una reorganización estructural de cómo se almacena la actividad magnética del Sol debajo de la superficie", concluyó Basu.

Los hallazgos tienen implicaciones importantes para la predicción del clima espacial y la protección de la infraestructura tecnológica terrestre. Las tormentas solares pueden causar interrupciones significativas en sistemas críticos, desde comunicaciones satelitales hasta redes eléctricas, lo que hace que comprender estos cambios internos sea crucial para la preparación ante eventos solares futuros, según el contexto proporcionado por la investigación.

La continuación de las observaciones durante los próximos años será fundamental para determinar si estos cambios representan una nueva fase en el comportamiento solar o simplemente una fluctuación temporal en los patrones de actividad de la estrella.