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INVESTIGADORES DESVENDAM O MISTÉRIO DO SOL SEM MANCHAS
4 de Março de 2011

 

Em 2008-2009, as manchas solares desapareceram quase por completo durante dois anos. A actividade solar decresceu para mínimos de cem anos; a atmosfera superior da Terra arrefeceu e colapsou; o campo magnético do Sol enfraqueceu, permitindo com que os raios cósmicos penetrassem o Sistema Solar em números recorde. Foi um grande evento, e os físicos solares abertamente se perguntavam, para onde é que foram as manchas solares?

Agora já sabem. A resposta foi publicada na edição de 3 de Março da revista Nature.

"As correntes de plasma, bem dentro do Sol, interferiram com a formação de manchas solares e prolongaram o mínimo solar," afirma o autor principal Dibyendu Nandi, do Instituto Indiano para a Educação e Pesquisa Científica em Calcutá. "As nossas conclusões têm por base um novo modelo computacional do interior do Sol."

Durante anos, os físicos solares reconheceram a importância da "Grande Correia Transportadora." Um vasto sistema de correntes de plasma denominadas 'fluxos meridionais' (parecidas às correntes oceânicas da Terra) que viajam pelo superfície do Sol, mergulham para o seu interior perto dos pólos, e sobem novamente perto do equador do Sol. Estas correntes desempenham um papel importante no ciclo solar com a duração de 11 anos. Quando as manchas solares começam a decaír, as correntes superficiais varrem os seus restos magnéticos e puxam-nas para dentro da estrela; a 300.000 km da superfície, o dínamo magnético do Sol amplifica os campos magnéticos decadentes. As manchas solares reanimadas tornam-se flutuantes e sobem até à superfície como uma rolha em água - voila! Nasceu um novo ciclo solar.

Pela primeira vez, a equipa de Nandi acredita que desenvolveram um modelo computacional que coincide com todos os três aspectos físicos destes processos -- o dínamo magnético, esta "correia transportadora" e a evolução flutuante dos campos magnéticos das manchas solares.

"De acordo com o nosso modelo, o problema com as manchas solares começou na realidade no final da década de 90, durante a ascensão do 23.º Ciclo Solar," afirma o co-autor Andrés Muñoz-Jaramillo do Centro Harvard-Smithsonian para a Astrofísica. "Nessa altura, a cintura de transporte aumentou de velocidade."

A cintura rapidamente arrastou os corpos das manchas solares na direcção do dínamo interior do Sol para amplificação. À primeira vista, isto podia parecer que ia aumentar a produção de manchas solares, mas não. Quando os cadáveres das manchas solares chegaram ao dínamo, "cavalgaram" a cintura através da zona de amplificação demasiado depressa para uma completa re-animação. A produção de manchas solares não cresceu.

Mais tarde, na década de 2000, e de acordo com o modelo, a cintura de transporte diminuiu novamente de velocidade, permitindo com que os campos magnéticos passassem mais tempo na zona de amplificação, mas aí o dano já estava feito. As novas manchas solares eram poucas. Adicionando insulto à injúria, o lento movimento da cintura pouco fez para ajudar à re-animação das manchas solares, na sua viagem de volta à superfície, atrasando o início do 24.º Ciclo Solar.

"O palco estava montado para o mínimo solar mais profundo dos últimos 100 anos," afirma o co-autor Petrus Martens do Departamento de Física da Universidade Estatal do Montana, EUA.

Os seus colegas e os adeptos da equipa dizem que o novo modelo é um avanço científico muito importante.

"Compreender e prever o mínimo solar é algo que nunca tínhamos sido capazes de fazer -- e afinal de contas é muito importante," afirma Lika Guhathakurta da Divisão de Heliofísica da NASA em Washington, EUA.

Enquanto o Máximo Solar é relativamente breve, durante apenas alguns anos e é pontuado por episódios de proeminências violentas, que duram poucos dias, o Mínimo Solar pode arrastar-se por muitos anos. O famoso Mínimo de Maunder do século XVII durou 70 anos e coincidiu com a parte mais profunda da Pequena Idade do Gelo da Europa. Os investigadores ainda hoje tentam perceber esta ligação.

Uma coisa é clara: durante longos mínimos acontecem coisas estranhas. Em 2008-2009, o campo magnético global do Sol enfraqueceu e o vento solar diminuiu. Os raios cósmicos, normalmente impedidos de entrar em demasia pelo magnetismo do Sol, afluíram livremente até ao Sistema Solar interior. Durante o mais profundo mínimo solar dos últimos 100 anos, o espaço tornou-se um local muito perigoso para se estar. Na mesma altura, a acção aquecedora dos raios UV, normalmente providenciada pelas manchas solares, esteve ausente, por isso a atmosfera superior da Terra começou a arrefecer e a colapsar. O lixo espacial demorou mais tempo a decaír e começou a acumular-se na órbita da Terra. E aí por diante...

Nandi nota que o seu novo modelo computacional explica não só a ausência de manchas solares mas também o campo magnético enfraquecido em 08-09. "É a confirmação que estamos no bom caminho."

O próximo passo: a sonda SDO (Solar Dynamics Observatory) da NASA pode medir os movimentos da cintura transportadora do Sol - não só à superfície mas também no seu interior. A técnica é apelidada de heliosismologia; revela o interior do Sol do mesmo modo que os ultrasons actuam numa ecografia. Ao relacionar os dados da SDO com o novo modelo computacional, os cientistas poderão ser capazes de prever como serão os mínimos solares. No entanto, a SDO está a apenas a começar, por isso as previsões têm que esperar.

De facto, muito trabalho permanece ainda por se fazer, mas, afirma Guhathakurta, "finalmente, estamos a desvendar o mistério do Sol sem manchas."

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Centro para Astrofísica Harvard-Smithsonian (comunicado de imprensa)
Nature (requer subscrição)
SPACE.com
Universe Today
COSMOS
PHYSORG.com
Discovery News
Wired
Reuters
UPI.com
MSNBC

SDO:
NASA
Canal do SDO no YouTube
Wikipedia

Manchas solares:
Wikipedia
Mínimo de Maunder (Wikipedia)

Sol:
Wikipedia
Núcleo de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve

 


Nesta imagem, a Grande Correia Transportadora aparece como um conjunto de riscos que ligam a superfície estelar com o interior.
Crédito: Andrés Muñoz-Jaramillo, CfA de Harvard
(clique na imagem para ver versão maior)


Ciclos solares ao longo dos últimos 100 anos. A curva azul mostra a variação cíclica no número de manchas solares. As barras vermelhas mostram o número acumulado de dias sem manchas solares. O mínimo do 23.º ciclo solar foi o maior da era espacial, com o maior número de dias sem manchas solares.
Crédito: Dibyendu Nani et al.
(clique na imagem para ver versão maior)


Há dois anos atrás, o Sol não tinha nem uma mancha solar.
Crédito: SOHO/MDI
(clique na imagem para ver versão maior)

 
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