Por que a composição do Sol varia

A coroa solar vista em luz branca durante o eclipse solar total em 21 de agosto de 2017 em Mitchell, Oregon. A lua bloqueia a parte central do Sol, permitindo que as tênues regiões externas sejam vistas em detalhes. A imagem é cortesia de Benjamin Boe e foi publicada pela primeira vez em “Mudanças Termodinâmicas induzidas por CME na Corona como Inferidas de Observações de Emissão de Fe XI e Fe XIV durante o Eclipse Solar Total de 21 de agosto de 2017”, Boe, Habbal, Druckmüller, Ding, Hodérova, & ?tarha, Astrophysical Journal, 888, 100, (10 de janeiro de 2020). CREDIT American Astronomical Society (AAS)

Há cerca de 17 anos, J. Martin Laming, astrofísico dos EUA O Naval Research Laboratory, teorizou por que a composição química da tênue camada externa do Sol difere daquela mais abaixo.

Sua teoria foi recentemente validada por observações combinadas das ondas magnéticas do Sol da Terra e do espaço.

Seu artigo de jornal científico mais recente descreve como essas ondas magnéticas modificam a composição química em um processo completamente novo para a física solar ou astrofísica, mas já conhecido nas ciências ópticas, tendo sido objeto dos prêmios Nobel concedidos a Steven Chu em 1997 e Arthur Ashkin em 2018 .

Laming começou a explorar esses fenômenos em meados da década de 1990 e publicou a teoria pela primeira vez em 2004.

“É gratificante saber que as novas observações demonstram o que acontece” por baixo do capô “na teoria e que realmente acontece de verdade no Sol”, disse ele.

O Sol é composto de muitas camadas. Os astrônomos chamam sua camada mais externa de coroa solar, que só é visível da Terra durante um eclipse solar total. Toda a atividade solar na corona é impulsionada pelo campo magnético solar. Esta atividade consiste em erupções solares, ejeções de massa coronal, vento solar de alta velocidade e partículas energéticas solares. Essas várias manifestações da atividade solar são propagadas ou desencadeadas por oscilações ou ondas nas linhas do campo magnético.

“As mesmas ondas, quando atingem as regiões solares inferiores, causam a mudança na composição química, que vemos na corona à medida que este material se move para cima”, disse Laming. “Desta forma, a composição química coronal oferece uma nova maneira de entender as ondas na atmosfera solar e novos insights sobre as origens da atividade solar.”

Christoph Englert, chefe dos EUA A Divisão de Ciência Espacial do Naval Research Laboratory destaca os benefícios de prever o tempo do Sol e como a teoria de Laming pode ajudar a prever mudanças em nossa capacidade de comunicação na Terra.

“Estimamos que o Sol seja 91 por cento hidrogênio, mas a pequena fração representada por íons menores como ferro, silício ou magnésio domina a saída radiativa em ultravioleta e raios-X da coroa”, disse ele. “Se a abundância desses íons está mudando, a saída radiativa muda.”

“O que acontece no Sol tem efeitos significativos na atmosfera superior da Terra, o que é importante para as tecnologias de comunicação e radar que dependem da propagação de radiofrequência além do horizonte ou da terra para o espaço”, disse Englert.

Também tem impacto sobre objetos em órbita. A radiação é absorvida nas camadas atmosféricas superiores da Terra, o que faz com que a alta atmosfera forme plasma, a ionosfera, e se expanda e contraia, influenciando o arrasto atmosférico sobre os satélites e detritos orbitais.

“O Sol também libera partículas de alta energia”, disse Laming. “Eles podem causar danos a satélites e outros objetos espaciais. As próprias partículas de alta energia são microscópicas, mas é sua velocidade que as torna perigosas para a eletrônica, painéis solares e equipamentos de navegação no espaço.”

Englert disse que a previsão confiável da atividade solar é uma meta de longo prazo, que exige que entendamos o funcionamento interno de nossa estrela. Esta última conquista é um passo nessa direção.

“Há uma longa história de avanços na astronomia semeando o progresso tecnológico, que remonta ao Galileo”, disse Englert. “Estamos entusiasmados em dar continuidade a essa tradição de apoio à Marinha dos Estados Unidos.”


Publicado em 03/03/2021 17h25

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