Novo relógio do Sol mostra como nossa estrela muda de estação

Novo relógio do Sol mostra como nossa estrela muda de estação

Os relógios solares estão entre os primeiros instrumentos usados pela humanidade para medir o tempo, mas um novo tipo de relógio solar está elevando a outro patamar a precisão do monitoramento do clima espacial.

Nosso Sol tem ciclos de atividade de cerca de 11 anos, que variam de um mínimo a um máximo – e esse máximo envolve atividades violentas, que geram alguns dos eventos climáticos espaciais mais extremos da Terra, impactando satélites e sistemas de comunicação, distribuição de energia e aviação.

Até agora, os cientistas sabiam que cada ciclo solar possui três “estações”: (a) o máximo solar, durante o qual o Sol está ativo e desordenado, o clima espacial fica tempestuoso e os eventos são irregulares (b) a fase de declínio, quando o Sol e o vento solar tornam-se ordenados e o clima espacial fica mais moderado; e (c) o mínimo solar, quando a atividade solar fica tranquila.

Mas as coisas não são assim tão simples, conforme acabam de demonstrar Sandra Chapman e seus colegas da Universidade de Warwick, no Reino Unido.

A equipe construiu um novo tipo de relógio solar – é um relógio do Sol e não um relógio de sol – a partir do registro diário do número de manchas solares disponível desde 1818. O relógio mapeia os ciclos solares, cada um com suas próprias irregularidades, na forma de um relógio regular.

No ano passado, a equipe já havia construído um relógio do Sol que mostra os dias da nossa estrela conforme o ciclo solar. Agora eles fizeram uma versão que permitiu, pela primeira vez, estudar as estações solares.

Novo relógio do Sol mostra como nossa estrela muda de estação

A normalização dos dados é um novo instrumento valioso para a previsão do clima espacial.
[Imagem: Sandra C. Chapman et al. – 10.3847/1538-4357/ac069e]

Estações solares

A primeira e mais importante descoberta revelada pelo novo relógio do Sol é que as estações solares não são igualmente distribuídas e não há datas para a passagem de uma para a outra, como as estações terrestres.

Na verdade, a mudança do máximo solar para a fase de declínio é rápida, ocorrendo dentro de algumas poucas rotações solares (27 dias). Mais do que isso, a fase de declínio da atividade solar é duas vezes mais longa nos ciclos solares pares do que nos ciclos ímpares.

Não é exatamente uma questão de par ou ímpar, mas da polaridade magnética do Sol, que reverte a cada ciclo. Quando a polaridade magnética do Sol está “para cima”, o que coincide com os ciclos de números pares, a passagem do máximo para o mínimo é cerca de duas vezes mais longa do que quando a polaridade magnética do Sol está “para baixo”, o que coincide com os ciclos de números ímpares.

Como estamos entrando no ciclo 25, a equipe já prevê que a próxima fase de declínio será curta. “Se você sabe que teve um ciclo longo, sabe que o próximo será curto, então podemos estimar quanto tempo vai durar. Saber o momento das estações climáticas ajuda a planejar o clima espacial. Operacionalmente, é útil saber quando as condições estarão ativas ou silenciosas, para satélites, redes de energia, comunicações,” disse Sandra.

O relógio do Sol também coloca de forma clara algumas das questões que a ciência ainda não sabe responder sobre nossa estrela.

“Também acho notável que algo do tamanho do Sol possa inverter seu campo magnético a cada 11 anos, e ir para de baixo para cima ser diferente de ir de cima para baixo. De alguma forma, o Sol ‘sabe em que direção está’, e este é um problema intrigante, no cerne de como o Sol gera seu campo magnético,” disse a pesquisadora.

 

Bibliografia:

Artigo: The Sun’s magnetic (Hale) cycle and 27 day recurrences in the aa geomagnetic index
Autores: Sandra C. Chapman, Scott W. McIntosh, Robert J. Leamon, N. W. Watkins
Revista: Astrophysical Journal
Vol.: 917, Number 2
DOI: 10.3847/1538-4357/ac069e