Novas pesquisas sobre os poderosos campos magnéticos que se formam dentro do sol e causam erupções violentas podem ajudar a prever erupções solares.
Matemáticos e astrofísicos do Reino Unido e da Itália modelaram de forma abrangente o surgimento de campos magnéticos retorcidos na atmosfera solar e verificaram seus modelos por meio de observações – um avanço na compreensão científica do processo pelo qual as erupções solares ocorrem.
Eles descrevem seu processo e descobertas em um novo artigo publicado hoje na revista Nature Communications.
Seu trabalho pode fornecer uma peça-chave para ajudar a resolver um quebra-cabeça que os astrônomos solares vêm tentando resolver há décadas – qual é a origem da torção magnética na atmosfera solar?
A resposta pode ajudar a desenvolver uma melhor compreensão do clima espacial causado pela radiação ejetada da superfície do Sol durante os períodos de atividade solar.
As erupções mais violentas do sistema solar nascem em regiões solares ativas, que são concentrações de campos magnéticos retorcidos e altamente complexos que emergem de dentro do sol para sua atmosfera.
Essas propriedades são precursores importantes para o início de erupções e ejeções de massa coronal, e podem formar uma espécie de sistema de alerta precoce para esses eventos, uma vez que sejam totalmente compreendidos.
O Dr. David MacTaggart, da Escola de Matemática e Estatística da Universidade de Glasgow, é o autor principal do artigo. Dr. MacTaggart disse: “Uma suposição de longa data, adotada por muitos físicos solares, é que as regiões ativas do Sol são formadas por esses grandes tubos retorcidos de campo magnético.
“Essa suposição foi sustentada por muitas pesquisas que sugeriram que era precisa, mas havia uma série de possibilidades alternativas que não podiam ser descartadas.
“A torção magnética é uma manifestação da topologia magnética – como as linhas do campo magnético são conectadas. O que é necessário é uma medida direta dessa topologia magnética.”
O Dr. MacTaggart e seus colaboradores na Durham University no Reino Unido e no INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania na Itália mostraram que, usando uma medida particular e direta da topologia magnética, chamada de enrolamento magnético, é uma evidência da criação de regiões ativas por tubos emergentes de campo magnético torcido pode ser encontrado.
O enrolamento magnético foi estudado pela primeira vez em simulações de tubos de fluxo magnético torcidos emergindo na atmosfera solar. Para atingir a atmosfera, os tubos precisam passar por uma zona de convecção turbulenta, que deforma significativamente o campo magnético emergente. Embora outras assinaturas sejam fortemente afetadas pelos efeitos da convecção, o enrolamento magnético se mostrou robusto e fornece uma assinatura consistente para a emergência de tubo torcido em uma gama de parâmetros de campo magnético.
A equipe construiu um modelo matemático sofisticado do processo, permitindo simular o enrolamento magnético em diferentes condições. A análise usada nas simulações foi então aplicada a observações de regiões ativas reais do sol. As regiões foram escolhidas de forma que pudessem ser comparadas, o mais próximo possível, às simulações. A assinatura do enrolamento magnético consistente, encontrada nas simulações, também foi descoberta nas observações.
O Dr. MacTaggart acrescentou: “Junto com as assinaturas existentes, o enrolamento magnético é a última peça do quebra-cabeça para confirmar que a natureza torcida dos campos magnéticos da região ativa emerge na atmosfera solar, em vez de ser criada principalmente lá. Este resultado tem consequências importantes para nossa compreensão da evolução da região ativa e revela o enrolamento magnético como uma ferramenta nova e importante para a análise do campo magnético solar. ”
O artigo da equipe, intitulado “Evidência direta de que a emergência de tubos de fluxo torcido cria regiões solares ativas”, foi publicado na Nature Communications.
Publicado em 22/11/2021 06h57
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