Pesquisadores descobrem novas pistas para determinar o ciclo solar

Aproximadamente a cada 11 anos, o Sol passa por uma mudança de personalidade completa de calma e tranquilidade para violentamente ativa. A altura de atividade do sol, conhecido como máximo solar, é um tempo de inúmeras manchas solares, pontuado com erupções profundas que enviam radiação e partículas solares fora nos confins do espaço.

Um composto de 25 imagens separadas de SDO, da NASA, abrangendo um ano a partir de abril de 2012 a abril de 2013 A imagem revela as faixas de migração de regiões ativas em relação ao equador durante esse período.
Crédito de imagem:
NASA / SDO / Goddard

No entanto, o tempo do ciclo solar está longe de ser exacto. Como o ser humano começou a gravar regularmente as manchas solares no 17 º século, o tempo entre sucessivos máximos solar tem sido tão curto quanto nove anos, mas contanto que 14, o que torna difícil determinar a sua causa. Agora, os pesquisadores descobriram um novo marcador para acompanhar o curso do ciclo os brightpoints solares, pequenos pontos brilhantes na atmosfera solar, que nos permitem observar o turvo constante de material no interior do sol. Estes marcadores fornecem uma nova maneira de ver a forma como os campos magnéticos evoluem e percorrem a nossa estrela mais próxima. Eles também mostram que pode ser necessário um ajuste substancial para as teorias estabelecidas sobre o que impulsiona este ciclo misterioso.

Historicamente, as teorias sobre o que está acontecendo dentro do sol para conduzir o ciclo solar têm contado com apenas um conjunto de observações: a detecção de manchas solares, um registro de dados que remonta séculos. Ao longo das últimas décadas, ao perceber que as manchas solares são áreas de campos magnéticos intensos, os pesquisadores também foram capazes de incluir observações de medidas magnéticas do sol de mais de 90 milhões de quilômetros de distância.

“As manchas solares têm sido o marcador perene para a compreensão dos mecanismos que regem o interior do sol”, disse Scott McIntosh, um cientista espacial no Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica em Boulder, Colorado, e primeiro autor de um artigo sobre esses resultados que aparece na 01 de setembro de 2014, a questão do Astrophysical Journal. “Mas os processos que fazem as manchas solares não são bem compreendidos, e muito menos, os que governam sua migração eo que leva seu movimento. Agora podemos ver que existem pontos brilhantes na atmosfera solar, que funcionam como bóias ancoradas ao que está acontecendo muito  mais profundo para baixo. Eles ajudam-nos a desenvolver um quadro diferente do interior do sol. ”

Ao longo de um ciclo solar, as manchas solares tendem a migrar progressivamente  em latitude, movendo-se em direção ao equador. A teoria que prevalece é que dois simétricos, grandes laços de material em cada hemisfério solar, como enormes esteiras transportadoras, varrem dos pólos para o equador, onde eles penetram mais profundamente para dentro do sol e, em seguida, fazem o seu caminho firmemente de volta para os pólos. Estas correias transportadoras também movem o campo magnético através da atmosfera solar. A teoria sugere que as manchas solares se movem em sincronia com esse fluxo – as manchas solares de rastreamento permitiu um estudo de que o fluxo e as teorias sobre o ciclo solar se desenvolveram com base com a progressão. Mas há muita coisa que permanece desconhecida: Por que as manchas solares aparecem apenas menor do que cerca de 30 graus? O que faz com que as manchas solares de ciclos consecutivos para virar bruscamente a polaridade magnética de positivo para negativo, ou vice-versa? Porque é que a duração do ciclo é de forma variável?

A partir de 2010, McIntosh e seus colegas começaram a seguir o tamanho de diferentes áreas magneticamente equilibradas sobre o sol, ou seja, áreas onde há um número igual de campos magnéticos apontando para baixo em direção ao sol. A equipe descobriu parcelas magnéticas em tamanhos que tinha sido visto antes, mas também viu parcelas muito maiores do que os observados anteriormente – sobre o diâmetro de Júpiter. Os pesquisadores também analisaram essas regiões em imagens da atmosfera do Sol, a corona, capturado por Solar Dynamics Observatory, da NASA, ou SDO. Eles notaram que os pontos onipresentes de extrema luz ultravioleta e raios-X, conhecidos como brightpoints, preferem a pairar em torno dos vértices dessas grandes áreas, apelidado de “G-nós” por causa de sua escala gigante.

Estes brightpoints e G-nós, portanto, abrem toda uma nova maneira de rastrear como os fluxos de materiais dentro do sol se movem. McIntosh e seus colegas coletaram em seguida, informações sobre a movimentação desses recursos ao longo dos últimos 18 anos de observações disponíveis da Agência Espacial Europeia e conjunta NASA Observatório Solar e Heliosférico e SDO para monitorar como o último ciclo solar progrediu e o atual começou. Eles descobriram que as bandas desses marcadores – e, portanto, os grandes campos magnéticos correspondentes por baixo – também mudou de forma constante em direção ao equador ao longo do tempo, ao longo do mesmo caminho que as manchas solares, mas começando em uma latitude de cerca de 55 graus. Além disso, cada hemisfério do sol tem geralmente mais do que uma destas bandas presentes.

Bandas de material solar magnetizado – com alternância sul e norte polaridade – marcham em direção ao equador do sol. Comparando a evolução das bandas com o número de manchas solares em cada hemisfério ao longo do tempo podem mudar a maneira como pensamos sobre o que está dirigindo ciclo de manchas solares de 11 anos do sol.

McIntosh explica que uma interação complexa de linhas de campo magnético pode ter lugar no interior do Sol, que é em grande parte escondido da vista. As observações recentes sugerem que o sol está preenchida com bandas de material magnético diferentemente polarizada que, uma vez que eles fazem, constantemente se movem em direção ao equador de altas latitudes.Estas bandas ou terá uma polaridade magnética norte ou sul e seus suplentes sinal em cada hemisfério de tal forma que as polaridades sempre cancelar. Por exemplo, olhando para hemisfério norte do Sol, a banda mais próxima do equador – talvez de polaridade norte – teria linhas do campo magnético que conectam-lo para outra banda, em latitudes mais altas, de polaridade sul. Do outro lado do equador, na metade inferior do sol, ocorre um processo semelhante, mas as bandas seriam uma imagem quase espelho daqueles através do equador, polaridade sul, perto do equador e do norte em latitudes mais altas. Linhas de campo magnético iria ligar as quatro bandas; dentro de cada hemisfério e do outro lado do equador também.

Enquanto as linhas do campo permanecem relativamente curto como este, o sistema magnético do Sol é mais calmo, produzindo menos manchas e menos erupções. Esta é mínimo solar. Mas uma vez que as duas bandas de baixa latitude chegar ao equador as polaridades essencialmente anulam mutuamente. De repente eles desaparecem. Este processo, do início ao fim migratório no equador tem 19 anos em média, mas é visto a variar de 16 a cerca de 21 anos.

Após a batalha equatorial e cancelamento, o sol fica com apenas duas grandes bandas que migraram para cerca de 30 graus de latitude. As linhas do campo magnético a partir destas bandas são muito mais longos e por isso as faixas em cada hemisfério sentir menos uma da outra. Neste ponto, as manchas solares começam a crescer rapidamente nas bandas, começando o ramp-up para max solar. O crescimento só dura tanto tempo, no entanto, porque o processo de geração de uma nova banda de polaridade oposta já começou em altas latitudes.Quando essa nova banda começa a aparecer, a conexão de quatro bandas complexa começa de novo eo número de manchas solares começa a diminuir nas faixas de baixa latitude.

Neste cenário, é o ciclo da banda magnética – o tempo de vida de cada banda, uma vez que caminha em direção ao Equador – que realmente define todo o ciclo solar. “Assim, o ciclo solar de 11 anos pode ser visto como a sobreposição entre dois ciclos mais longos”, disse Robert Leamon, co-autor do artigo na Montana State University, em Bozeman e Sede da NASA em Washington.

O novo modelo conceitual também fornece uma explicação de por que as manchas solares são presos abaixo de 30 graus e mudar abruptamente sinal. No entanto, o modelo cria uma pergunta sobre uma linha de latitude diferente: Por que os marcadores magnéticos, os brightpoints e G-nós, começam a aparecer em 55 graus?

“Acima disso latitude, a atmosfera solar parece estar desconectado da rotação abaixo dela”, disse McIntosh. “Portanto, não há razão para acreditar que, dentro do sol, há um movimento interno muito diferente e evolução em latitudes elevadas, em comparação com a região perto do equador. 55 graus parece ser uma latitude crítica para o sol e algo que precisamos explorar ainda mais. ”

Teorias dos ciclos solares são mais bem testados por fazer previsões a respeito de quando veremos o próximo mínimo solar e o próximo máximo solar. Este trabalho de pesquisa prevê que o Sol entrará no mínimo solar em algum lugar no último semestre de 2017, com as manchas solares do próximo ciclo aparecendo perto do fim de 2019.

“As pessoas fazem suas previsões para quando este ciclo solar vai acabar ea próxima vai começar”, disse Leamon. “Em algum momento em 2019 ou 2020, algumas pessoas vão ser provado corretas e outras erradas.”

Entretanto, independentemente de a nova hipótese fornecida por McIntosh e seus colegas estiver correta, este conjunto de longo prazo de pontos brilhantes e locais g de nó oferece um novo conjunto de observações para explorar os condutores de atividade solar além de apenas as manchas solares. Inserir essas informações em modelos solares será uma oportunidade para melhorar as simulações de nossa estrela. Tais modelos avançados nos dizer mais sobre outras estrelas também, levando a uma melhor compreensão da atividade magnética semelhante em mais exóticas, equivalentes celestes distantes.

Para mais informações sobre SDO, da NASA, visite:

www.nasa.gov/sdo

One Comment

  1. Posted 8 setembro 2014 at 3:24 PM | Permalink

    Sandy.
    .
    Só um pequeno comentário, dar o nome destes pontos de G-nós, para mim foi sacanagem dos pesquisadores da NASA!


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