Modelo Babcock

Diagrama de mariposa que muestra el patrón de manchas solares emparejadas. El gráfico es el número de Wolf de las manchas solares .

En física solar , el modelo de Babcock y sus variantes describen un mecanismo con el que intentan explicar los patrones magnéticos y de manchas solares observados en el Sol . Recibe su nombre de Horace W. Babcock .

La comprensión moderna de las manchas solares comienza con George Ellery Hale , quien relacionó los campos magnéticos con las manchas solares. Hale sugirió que el ciclo de las manchas solares dura 22 años, abarcando dos inversiones polares del campo dipolar magnético solar.

Horace W. Babcock propuso en 1961 un modelo cualitativo para la dinámica solar. ^{[ 1 ]} A gran escala, el Sol mantiene un campo magnético oscilatorio, con una periodicidad cuasiestacionaria de 22 años. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Esta oscilación se conoce como el ciclo de la dinamo de Babcock-Leighton, propuesto por Robert B. Leighton , que equivale al intercambio oscilatorio de energía entre los componentes del campo magnético solar poloidal y toroidal.

Un semiciclo de dinamo corresponde a un ciclo solar de manchas solares . En un máximo solar , el campo magnético dipolar poloidal externo está cerca de su intensidad mínima del ciclo de dinamo, pero un campo cuadrupolar toroidal interno , generado por rotación diferencial, ^{[ 4 ]} está cerca de su intensidad máxima. En este punto del ciclo de dinamo, el ascenso flotante dentro de la zona convectiva fuerza la emergencia de un campo magnético toroidal a través de la fotosfera , dando lugar a parches de campo magnético concentrado que corresponden a manchas solares .

Durante la fase descendente del ciclo solar, la energía se desplaza del campo magnético toroidal interno al campo poloidal externo, y las manchas solares disminuyen en número. En el mínimo del ciclo solar , el campo toroidal se encuentra, en consecuencia, en su intensidad mínima, las manchas solares son escasas y el campo poloidal alcanza su intensidad máxima. Con el inicio del siguiente ciclo de manchas solares de 11 años, la energía magnética regresa del campo poloidal al toroidal, pero con una polaridad opuesta a la del ciclo anterior. Este proceso se repite continuamente y, en un escenario idealizado y simplificado, cada ciclo de manchas solares de 11 años corresponde a un cambio en la polaridad general del campo magnético a gran escala del Sol. ^{[ 5 ] [ 6 ]}