Descobertas misteriosas ondas de vórtice no Sol que sugerem uma nova física solar

Ilustração mostrando o padrão de vórtices na superfície do Sol. (NYU Abu Dhabi)

Um novo tipo de onda acústica de alta frequência descoberto se propagando no Sol parece estar desafiando as expectativas.

As ondas aparecem na superfície do Sol como um padrão de vórtices rodopiantes, movendo-se contra a rotação do Sol. O problema é que essas ondas de vorticidade retrógradas de alta frequência parecem estar se movendo três vezes mais rápido do que o previsto pela teoria – e os físicos solares não conseguiram determinar o porquê.

A descoberta, dizem eles, sugere que há uma nova física solar a ser descoberta, além de fornecer uma nova visão das propriedades e atividades internas do Sol.

Embora não possamos realmente ver dentro do Sol, as estrelas são notáveis porque seus processos internos podem ser inferidos com base na atividade da superfície.

Em particular, as ondas acústicas podem nos dizer muito. Eles são gerados perto da superfície e são refletidos, parcial ou totalmente, para o interior, onde ressoam, criando oscilações acústicas. Os cientistas solares estudam essas oscilações para aprender sobre o interior do Sol.

Uma equipe de cientistas liderada pelo físico solar Chris Hanson, da Universidade de Nova York, Abu Dhabi, estudou e analisou esses dados, usando 24 anos de observações do Global Oscillation Network Group baseado em terra e 10 anos de observações do Helioseismic baseado no espaço. e Imageador Magnético.

Nos dados, os pesquisadores encontraram um sinal muito consistente, que sua análise revela como a presença de ondas nunca vistas anteriormente. Estes formaram um padrão de vórtices na superfície do Sol, com uma antisimetria entre os pólos norte e sul, movendo-se contra a rotação solar.

O fato de essas ondas estarem se movendo três vezes mais rápido do que o esperado, no entanto, representa um enigma. A equipe explorou uma série de possibilidades para o que estava acontecendo.

Primeiro, a força de Coriolis – a forma como o equador de um objeto esférico giratório se move mais rápido que seus pólos – excita ondas de vorticidade, como sabemos que pode acontecer aqui na Terra.

Então, existem três mecanismos que podem afetar e modificar as ondas: magnetismo, gravidade ou convecção. Nenhum deles poderia explicar os dados de observação, no entanto.

“Se as ondas retrógradas de alta frequência pudessem ser atribuídas a qualquer um desses três processos, a descoberta teria respondido a algumas questões em aberto que ainda temos sobre o Sol”, diz Hanson.

“No entanto, essas novas ondas não parecem ser o resultado desses processos, e isso é empolgante porque leva a um novo conjunto de perguntas”.

Isso sugere, dizem os pesquisadores, que há informações ausentes ou mal restritas em nossos modelos do Sol que a resolução do mistério poderia preencher.

Também tem relevância um pouco mais perto de casa. Os cientistas encontraram ondas de alta frequência no oceano, propagando-se até quatro vezes mais do que o previsto pela teoria, e que se mostraram muito difíceis de explicar. Estudar os dois fenômenos juntos pode ajudar a desvendar o mistério por trás deles.

“A própria existência de modos retrógrados de alta frequência e sua origem é um verdadeiro mistério e pode aludir à física emocionante em jogo”, diz o físico Shravan Hanasoge, da Universidade de Nova York, Abu Dhabi.

“Ele tem o potencial de lançar uma visão sobre o interior do Sol, de outra forma não observável”.


Publicado em 26/03/2022 08h29

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