Astronomia: Resolvido o Mistério do Ciclo Solar?

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[size=x-small][color=000000]Uma imagem das “manchas negras” solares[/color][/size]

Texto e Fotos Copyright © Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa

O Sol é um corpo dinâmico que atravessa ciclicamente, com um período de aproximadamente 11 anos, momentos de intensa actividade e outros de alguma tranquilidade. Os ciclos de actividade mais intensa são caracterizados por tempestades solares. Estas tempestades têm origem quando os campos magnéticos complexos do Sol, gerados pelo plasma (gás electricamente carregado) em constante movimento, se deformam libertando grandes quantidades de energia sob a forma de plumas solares ou ejecção de massa da coroa – a camada mais exterior da atmosfera solar. Esta actividade solar violenta, geralmente ocorre perto das chamadas “manchas negras”, regiões mais escuras da “superfície” solar originadas pela concentração elevada de campos magnéticos.


Montagem que mostra a variação da actividade solar durante o ciclo de 11 anos

A compreensão da dinâmica do plasma no interior do Sol é essencial para se poder realizar previsões acerca dos ciclos de actividade deste astro. Previsões detalhadas e correctas dos ciclos do Sol poderão ajudar na prevenção e minimização dos efeitos nefastos das tempestades solares. Quando ocorre um pico de máxima actividade do Sol quase todos os aparelhos electrónicos são afectados. As comunicações por rádio são afectadas e as centrais eléctricas ficam danificadas. Um satélite em órbita é guiado por um complexo sistema electrónico que o mantém no espaço e numa determinada trajectória. Com uma tempestade solar intensa, o satélite perderia o seu sistema de orientação assim como a sua funcionalidade.

Os cientistas sabiam que, de uma forma geral, as correntes de plasma no interior do Sol transportam, concentram e auxiliam na dissipação de campos magnéticos. No entanto, os detalhes da dinâmica destas correntes eram insuficientes para se poderem realizar previsões precisas dos ciclos de actividade solar.

Uma nova técnica, designada por “heliosismologia” permitiu aos cientistas observar o interior do Sol revelando assim alguns detalhes que vieram auxiliar na compreensão dos fluxos de plasma. A heliosismologia usa o facto de ondas de som serem reflectidas no interior do Sol originando assim uma imagem. Este processo é semelhante às ecografias realizadas ao interior do corpo humano, e que nos permite ver por exemplo um bebé antes de este ter nascido.
Com o auxílio desta técnica, foi possível observar que existem dois grandes fluxos de plasma que governam os ciclos solares. O primeiro actua como um tapete rolante de transporte, fazendo com que bem abaixo da “superfície” os fluxos de plasma fluam dos pólos para o equador. No equador, o plasma vem à “superfície” e é transportado de novo para os pólos onde se volta a afundar e se repete o ciclo.
O segundo ciclo actua produzindo um enrolamento. A “superfície” do Sol possui uma rotação mais rápida no equador do que perto dos pólos. Como o campo magnético solar atravessa o equador de pólo a pólo, este acaba por ficar “entrelaçado” repetitivamente em torno do equador devido à elevada velocidade de rotação nesse local. É este fenómeno que concentra periodicamente o campo magnético solar, levando assim a picos na actividade do astro rei.

Medições precisas de heliosismologia do primeiro grande fluxo, realizadas com o auxílio de um instrumento a bordo do observatório solar SOHO, permitiram saber que são necessários dois ciclos para “encher” com o campo magnético metade do “tapete rolante”, e mais dois ciclos para encher por completo a outra metade.
Devido a este facto, e como o Sol possui ciclos de aproximadamente 11 anos, o próximo ciclo solar depende das características de há 40 anos – o Sol possui uma memória magnética.

A equipa responsável por este estudo, com auxílio de análises computacionais e de dados observacionais recolhidos nos últimos 80 anos, concluiu que o Sol encontra-se num período de tranquilidade para o ciclo corrente (ciclo 23). No entanto, existe a previsão de que a acompanhar o início do próximo ciclo (24), estará um aumento na actividade solar prevista para finais de 2007, inícios de 2008. A equipa acredita que este aumento de actividade será caracterizado por mais 30 a 50% de manchas solares, plumas e ejecções de massa. Os métodos anteriores previam que este aumento de actividade ocorresse um ano mais tarde.

Apesar deste modelo concordar com observações efectuadas, existem no entanto outros modelos que prevêem uma actividade solar baixa, não tendo sido possível ainda chegar a um consenso definitivo.
Espera-se que este estudo seja aprofundado através de observações em detalhe que se espera realizar com o lançamento do Observatório de Dinâmica Solar, em Agosto de 2008.

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