Circulação do gás no Sol afecta ciclo solar de 11 anos

2003-07-15

Perfil transversal da circulação meridional do Sol. Esta circulação ocorre na zona convectiva do Sol (a camada mais externa com cerca de 30% do raio do Sol). A circulação, à superfície, faz-se em direcção aos pólos, enquanto que na base da zona convectiva, faz-se em direcção ao equador. A velocidade da circulação no fundo determina o período de 11 anos do ciclo das manchas solares, assim como a força de ciclos futuros. As cores na imagem indicam a velocidade de rotação das diferentes regiões: vermelho para rotação rápida com período de 25 dias, laranja para rotação média com período de 27 dias e azul para rotação lenta com rotação em 35 dias. Crédito: Dibyendu Nandy (Montana State University).
As manchas solares são regiões na superfície do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
(fotosfera) com campos magnéticos
campo magnético
O campo magnético é a região em torno de um corpo na qual é detectada uma força magnética. Os campos magnéticos actuam apenas em partículas electricamente carregadas. Campos magnéticos fracos são por exemplo gerados por efeito de dínamo no interior dos planetas e luas, enquanto que campos magnéticos mil milhões de vezes mais fortes podem ser gerados em estrelas e galáxias. Os campos magnéticos são capazes de controlar o movimento de gás ionizado e até moldar a forma dos corpos por eles actuados.
muito intensos, que são escuras porque são mais frias (com temperaturas cerca de 3000°C) que a fotosfera circundante (com uma temperatura perto de 6000°C). Observações realizadas ao longo do tempo mostraram que o número de manchas visíveis na superfície do Sol aumenta e diminui num ciclo de aproximadamente 11 anos.

Num recente estudo, as posições e tamanhos das manchas solares observadas no Sol desde 1874 foram revistas. As manchas solares aparecem em duas bandas, de cada lado do equador solar. Embora as manchas individuais apareçam e desapareçam semanalmente, as posições centrais das bandas onde surgem vão-se deslocando lentamente, para o equador do Sol, ao longo de cada ciclo das manchas solares
ciclo solar
O ciclo solar é o intervalo de tempo entre dois máximos (ou mínimos) consecutivos da actividade solar, com a duração de 11 anos (ciclo das manchas solares). Em cada período de 11 anos, o campo magnético do Sol inverte a sua polaridade, implicando que o período básico do Sol é na verdade de 22 anos.
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Até agora acreditava-se que este movimento em direcção ao equador era um processo que envolvia forças magnéticas. No entanto, este novo estudo sugere que o movimento é produzido por um sistema de circulação, no qual o gás comprimido que se encontra a 200 000 km abaixo da superfície do Sol, se move desde os pólos até ao equador a cerca de 5 km/h. Perto do equador, o gás sobe mais à superfície e volta para trás, em direcção ao pólos, viajando nas camadas mais superficiais, onde é menos comprimido e se desloca a uma velocidade maior, entre 30 e 65 km/h. Modelos teóricos recentes têm dado ênfase ao papel importante desta circulação.

A velocidade deste sistema de circulação, chamada de circulação meridional, varia ligeiramente de um ciclo solar para outro. A circulação é mais rápida nos ciclos cuja duração é ligeiramente superior ao período médio de 11 anos. Esta é uma forte indicação de que a circulação actua como um relógio interno que determina o período do ciclo das manchas solares.

Outro resultado deste estudo relaciona a circulação com a força de ciclos futuros - a força do ciclo é medida pela quantidade e tamanho das manchas solares produzidas. Parece que a circulação influencia a força, não do ciclo imediatamente a seguir, mas sim do segundo que se lhe segue. Quando a circulação é rápida, o campo magnético concentra-se nos pólos do Sol. Estes campos mais intensos são depois transportados para camadas mais profundas, onde são comprimidos e amplificados para se tornarem os campos magnéticos intensos que formam manchas solares anos mais tarde.

O Sol encontra-se agora na fase de declínio do actual ciclo de manchas solares, que teve o seu auge em 2000 e 2001. Como a circulação foi rápida durante o ciclo anterior, os astrónomos acreditam que o próximo ciclo, que terá o seu máximo em 2010 e 2011, será bastante forte.

O trabalho de investigação foi realizado por D. Hathaway, R. Wilson e E. Reichmann, astrónomos do Centro de Voo Espacial Marshall (NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
), e D. Nandy, da Universidade Estatal de Montana (EUA), e encontra-se publicado na revista Astrophysical Journal de Maio deste ano.

Fonte da notícia: http://www1.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2003/03-097.html