A pesquisa lança uma nova luz sobre os processos por trás das erupções solares

 Caros Leitores;

Fig. 1: Simulação da emergência inicial de um tubo magnético torcido. (a) exibe linhas de campo em tt = 2500 s, com uma fatia indicando o limite fotosférico horizontal (plano vermelho) onde o campo magnético é medido. As direções xx-, yy- e zz são indicadas. A barra de cores indica a força do campo magnético (sem dimensão) (para converter em unidades físicas, consulte Métodos: Detalhes de simulação numérica). Cores mais escuras (principalmente azul) indicam intensidades de campo mais fracas e cores mais claras (verde e amarelo) indicam intensidades de campo mais fortes. Em (b), o acúmulo de emergência L emerge (linha amarela), o acúmulo de trança L trança (linha vermelha) e o acúmulo total de enrolamento L = L emerge + L trança (linha azul) são exibidos. 5 × La trança é exibida na figura para transmitir claramente como a trança L se desenvolve no tempo. Crédito: DOI: 10.1038 / s41467-021-26981-7

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.

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 principalmente criada 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.

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Mais informações: D. MacTaggart et al, Evidência direta de que a emergência de tubo de fluxo torcido cria regiões solares ativas, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-26981-7

Informações do jornal: Nature Communications 

Fornecido pela University of Glasgow

Fonte: Phys News /  pela Universidade de Glasgow  / 16-11-2021

https://phys.org/news/2021-11-solar-eruptions.html

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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

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.

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