Um modelo que prevê quando e onde ocorrerão grandes erupções solares foi desenvolvido por uma equipe liderada por Kanya Kusano na Universidade de Nagoya e colegas. Sua técnica funciona monitorando regiões de alta atividade magnética na superfície do Sol e se concentra nas instabilidades desencadeadas pela reconexão de campos magnéticos. Chamado de “esquema k”, seu modelo poderá em breve fazer parte de um sistema de alerta precoce para tempestades solares que chegam.
As explosões solares são flashes brilhantes na superfície do Sol e estão entre os eventos mais dramáticos e fascinantes do sistema solar. Embora as condições que as desencadeiam ainda sejam desconhecidas, as erupções são frequentemente associadas às ?regiões ativas? próximas às manchas solares visíveis. Essas regiões contêm campos magnéticos fortes que armazenam grandes quantidades de energia. Quando as topologias desses campos mudam repentinamente, essa energia é liberada violentamente; geralmente resultando em explosões poderosas de raios-X, plasma e partículas energéticas.
Conhecidas como ejeção de massa coronal, essas explosões podem desencadear tempestades solares poderosas se interagirem com a atmosfera superior da Terra – arriscando a segurança de astronautas, naves espaciais e satélites, além de redes elétricas e comunicações de rádio na Terra. É fundamental, portanto, que possamos prever com precisão quando e onde as explosões solares ocorrerão. Atualmente, no entanto, os sistemas de alerta precoce são limitados em sua eficácia porque se baseiam em modelos empíricos que não podem capturar completamente os processos complexos e em várias escalas associados à formação de erupções solares.
Loop de arco duplo
A equipe de Kusano adotou uma nova abordagem baseada no processo de “instabilidade de arco duplo”. Em seu modelo de esquema ?, duas regiões de superfície com fluxo magnético oposto são conectadas por dois loops de corrente de linhas de campo magnético. Devido ao cisalhamento, esses loops se cruzam e se reconectam, formando um loop único de arco duplo. Essa linha de campo se move para cima à medida que a instabilidade cresce, permitindo que pares menores de loops se reconectem embaixo dela. Com o tempo, isso cria um ciclo de feedback positivo que libera grandes quantidades de energia.
Para testar o esquema ?, Kusano e colegas usaram o modelo para analisar 205 regiões ativas do Sol que foram monitoradas pelo Observatório de Dinâmica Solar da NASA entre 2006 e 2019. No geral, sete dessas regiões foram responsáveis por explosões solares poderosas o suficiente para desencadear tempestades duradouras na Terra. Ao monitorar a evolução da localização e do tempo de cada região, o esquema ? previu com precisão quando a maioria dessas explosões ocorreria, com até 24 horas de antecedência.
O modelo falhou na previsão de apenas duas explosões, que vieram de uma região ativa específica que produziu grandes explosões sem nenhuma ejeção de massa. A equipe de Kusano agora espera melhorar as previsões do esquema k através de observações do Telescópio Solar Daniel K Inouye de 4 m, que começou a operar em dezembro de 2019. O instrumento medirá as estruturas e a dinâmica do campo magnético do Sol com uma resolução sem precedentes, potencialmente permitindo que o equipe para produzir previsões muito melhores de quando e onde ocorrerão as chamas.
Publicado em 05/08/2020 09h32
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