El día que el Sol apague su dinamo: qué ocurriría con la Tierra si nuestra estrella pierde su campo magnético

Los estudios de dinámica estelar nos habían enseñado que los vientos magnetizados que expulsan, suelen frenar la rotación debido a la conservación de momento angular. Una regla sencilla, con el tiempo, las estrellas de baja masa giran más lento.

Esta idea se consolidó con el trabajo de Andrew Skumanich en 1972, quien encontró que la rotación y varios indicadores de actividad disminuían aproximadamente con la raíz cuadrada inversa de la edad. Naciendo así la girocronología, una técnica para estimar edades estelares midiendo rotación.

Sin embargo, las observaciones del telescopio Kepler mostraron una anomalía, algunas estrellas viejas y poco activas giraban más rápido de lo esperado. Los modelos clásicos parecían sobrestimar cuánto debían haberse frenado, señal de que el mecanismo de pérdida de momento angular no era del todo correcto.

Un nuevo estudio, a cargo de Travis Metcalfe, analizó de manera homogénea 17 estrellas, desde tipos F tardíos hasta K tempranos, combinando periodos de rotación, propiedades estelares, campos magnéticos de gran escala, luminosidad en rayos X y modelos de viento estelar.

El número que marca el cambio

El número de Rossby es una variable que ayuda a entender este comportamiento. Se define como la relación entre el periodo de rotación de una estrella y el tiempo característico de circulación convectiva del plasma, por lo que conecta rotación y dinámica interna.

Al colocar todas las estrellas sobre una misma escala de Rossby, se encontró un umbral crítico de 1.014 veces el valor solar. Cerca de ese punto, el torque observado comienza a apartarse de las predicciones de los modelos estándar.

El cambio es importante ya que las estrellas activas, con valores menores de Rossby, concuerdan razonablemente con los modelos tradicionales. Pero cuando se aproximan al valor crítico, el torque puede disminuir casi dos órdenes de magnitud, es decir, hasta cien veces respecto a lo previsto.

Cuando una estrella entra en este régimen y su velocidad no disminuye, su periodo de rotación puede permanecer constante durante mucho tiempo. Como resultado, dos estrellas con edades diferentes pueden mostrar periodos similares, por lo que este parámetro no nos servirá como indicador de edad.

El dínamo global comienza a perder eficiencia

El estudio relaciona esta transición con la eficiencia del dínamo estelar, el mecanismo que convierte los movimientos del plasma y la rotación en campos magnéticos organizados. Cuando la rotación disminuye, también se reduce la influencia de la fuerza de Coriolis sobre la convección.

Una consecuencia aparece en la inclinación de las regiones magnéticas bipolares que emergen en la superficie. Si esa inclinación disminuye, aumenta la cancelación entre polaridades antes de que la rotación diferencial pueda separarlas, reduciendo el flujo magnético disponible para reconstruir el campo global.

También se debilita la circulación que transporta flujo magnético hacia los polos. Con menos material magnético acumulándose allí, el componente (magnético) dipolar pierde intensidad. Ese campo es especialmente importante porque permite que el viento estelar ejerza una palanca eficaz sobre la rotación.

El magnetismo superficial total, sin embargo, puede cambiar mucho menos. Indicadores cromosféricos siguen respondiendo a campos pequeños y desordenados distribuidos por la superficie, mientras que el dipolo puede debilitarse fuertemente sin mostrar cambios en las mediciones de actividad.

¿Qué significaría para el Sol y para la Tierra?

El Sol ocupa una posición interesante porque, como vimos, en la escala utilizada por el estudio, su número de Rossby se define como uno y, el valor crítico calculado es apenas superior, por lo que nuestra estrella se encuentra muy cerca de ese régimen, donde comienza el frenado debilitado.

Esto no significa que el campo magnético solar vaya a desaparecer pronto. Los autores proponen que el dínamo global podría estar acercándose a una transición de eficiencia, capaz de reducir el campo dipolar, el calentamiento coronal, la emisión de rayos X y el viento solar.

El estudio no calcula consecuencias directas para la Tierra, sin embargo, una reducción prolongada del viento y del campo magnético solar modificaría la heliosfera. El campo terrestre seguiría existiendo, pero cambiaría su interacción con el entorno interplanetario y posiblemente con los rayos cósmicos galácticos.

Para comprobar si este patrón es realmente general, será necesario ampliar la muestra, para esto, la misión PLATO de la ESA podría aportar nuevos datos de estrellas con periodos de rotación y propiedades determinadas mediante astrosismología, espectropolarimetría y observaciones de rayos X.