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Imagens de alta resolução da coroa solar. Os painéis superiores mostram a luz visível (cor invertida), enquanto os painéis inferiores mostram a forma do campo magnético. Detalhes finos, quantificados pela primeira vez, são visíveis em toda a coroa. Crédito: B. Boe / IfA
Enquanto o mundo lida com a pandemia de coronavírus, pesquisadores do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí (IfA) têm trabalhado arduamente no estudo da coroa solar, a atmosfera mais externa do sol que se expande no espaço interplanetário. Esse fluxo de partículas carregadas que irradia da superfície do sol é chamado vento solar e se expande para encher todo o sistema solar.
As propriedades da coroa solar são uma consequência do complexo campo magnético do sol, que é produzido no interior solar e se estende para fora. Um novo estudo realizado por Benjamin Boe, estudante de graduação da IfA, publicado quarta-feira, 3 de junho no Astrophysical Journal , usou observações totais do eclipse solar para medir a forma do campo magnético coronal com maior resolução espacial e em uma área maior do que nunca.
A coroa é mais facilmente vista durante um eclipse solar total - quando a lua está diretamente entre a Terra e o sol, bloqueando a superfície brilhante do sol. Avanços tecnológicos significativos nas últimas décadas mudaram grande parte do foco para observações espaciais em comprimentos de onda de luz não acessíveis do solo ou para grandes telescópios terrestres, como o Telescópio Solar Daniel K. Inouye em Maui. Apesar desses avanços, alguns aspectos da coroa só podem ser estudados durante o total de eclipses solares .
É por isso que o consultor de Boe e especialista em pesquisa coronal, Shadia Habbal, lidera um grupo de caçadores de eclipses que fazem observações científicas durante eclipses solares há mais de 20 anos. Os chamados "sherpas de vento solar" viajam pelo mundo perseguindo o total de eclipses solares, transportando instrumentos científicos sensíveis em aviões, helicópteros, carros e até cavalos para alcançar os locais ideais. Essas observações do eclipse solar levaram a avanços ao desvendar alguns dos segredos dos processos físicos que definem a coroa.
"A corona foi observada com eclipses solares totais por mais de um século, mas nunca antes as imagens de eclipses foram usadas para quantificar sua estrutura do campo magnético", explicou Boe, "eu sabia que seria possível extrair muito mais informações aplicando técnicas modernas de processamento de imagem para eclipsar dados solar ". Boe traçou o padrão de distribuição das linhas de campo magnético na coroa, usando um método de rastreamento automático aplicado às imagens da coroa tiradas durante 14 eclipses nas últimas duas décadas. Esses dados forneceram a chance de estudar as mudanças na coroa durante dois ciclos magnéticos de 11 anos do Sol
Boe descobriu que o padrão das linhas coronal do campo magnético é altamente estruturado, com estruturas vistas em escala de tamanho até o limite de resolução das câmeras usadas para as observações. Ele também viu o padrão mudando com o tempo. Para quantificar essas mudanças, Boe mediu o ângulo do campo magnético em relação à superfície do Sol.
Séries temporais mostrando a evolução do campo magnético coronal do sol. Crédito: B. Boe / IfA
Durante períodos de atividade solar mínima, o campo da corona emanava quase diretamente do sol, perto do equador e dos pólos, enquanto saia em vários ângulos em latitudes médias. Durante o máximo de atividade solar, por outro lado, o campo magnético coronal era muito menos organizado e mais radial.
"Sabíamos que haveria mudanças ao longo do ciclo solar", observou Boe, "mas nunca esperávamos o quão extenso e estruturado seria o campo coronal. Os modelos futuros precisarão explicar esses recursos para entender completamente o campo magnético coronal".
Esses resultados desafiam as suposições atuais usadas na modelagem coronal, que geralmente assumem que o campo magnético coronal é radial além de 2,5 raios solares. Em vez disso, este trabalho descobriu que o campo coronal era frequentemente não radial a pelo menos quatro raios solares.
Este trabalho tem implicações adicionais em outras áreas da pesquisa solar, incluindo a formação do vento solar, que afeta o campo magnético da Terra e pode ter efeitos no solo, como falta de energia.
"Esses resultados são de particular interesse para a formação de ventos solares. Isso indica que as idéias principais de como modelar a formação de ventos solares não estão completas e, portanto, nossa capacidade de prever e se defender contra o clima espacial pode ser melhorada", disse Boe .
A equipe já está planejando suas próximas expedições de eclipses, com a próxima prevista para a América do Sul em dezembro deste ano.
Os resultados foram publicados na edição de 3 de junho do Astrophysical Journal e também estão disponíveis no formato pré- impresso no ArXiv.
Explorar mais
Mais informações: Benjamin Boe et al. Topologia de Campo Magnético Coronal de Observações de Eclipse Solar Total, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ab8ae6
Informações do periódico: Astrophysical Journa
Fornecido pela Universidade do Havaí em Mānoa
Fonte: Phys News / pela Universidade do Havaí em Mānoa / 07-06-2020
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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