sábado, 8 de setembro de 2018

Prevendo com sucesso a forma da coroa solar

O Sol é tão fácil de estudar quanto qualquer objeto astronômico poderia ser. É brilhante, então não há falta de luz para examinar; está próximo, então até pequenos detalhes em sua superfície são claros; e por cerca de doze horas por dia, quase não enfrenta concorrência pela atenção astronômica.

simulação da aparência da coroa durante o eclipse solar total

© Predictive Science Inc. (simulação da aparência da coroa durante o eclipse solar total)

Mas, apesar de toda a sua proximidade e brilho, o Sol continua misterioso. Ironicamente, sua camada mais externa, a coroa, uma intricada coroa de plasma difuso e superaquecido, é a menos compreendida. A coroa expressa a angústia magnética oculta do Sol. Como o plasma é feito de partículas carregadas, que respondem à influência magnética, o campo magnético do Sol pode torcer a coroa em laços e faixas.

Quando o campo magnético irrompe, continuamente puxado pela rotação do Sol, ele lança plasma coronal no espaço interplanetário. Esse tipo de clima espacial ameaça satélites, redes elétricas e de telecomunicações, por isso é do nosso interesse entender isso. Agora, os físicos solares mostraram que podem prever com precisão a aparência da coroa uma semana antes, um marco importante no caminho para a previsão do vento solar que se aproxima.

Zoran Mikić (Predictive Science, Inc.) e colaboradores oferecem um novo modelo das camadas externas do Sol que está atualizado com os últimos trabalhos teóricos sobre como o interior do Sol aquece e magneticamente estimula a coroa. Mikić e seus colegas testaram este modelo no ano passado, quando tomaram as observações do Sol em 16 de julho e 11 de agosto de 2017, e deixaram um supercomputador da NASA calcular, segundo seu modelo, como seria a coroa solar dez dias depois, durante o eclipse solar total de 21 de agosto. Eles então compararam essas visualizações com imagens reais tiradas por fotógrafos baseados em terra.

Vale a pena parar aqui para enfatizar o quão incomum é um estudo como esse; em geral, os astrônomos estudam objetos distantes que evoluem lentamente. É raro poder executar uma simulação e testar seus resultados imediatamente. Os resultados da simulação computacional foram encorajadores: a coroa simulada tem a mesma forma ampla que a sua contraparte da vida real, com o plasma fluindo para o espaço, bem como laços intermediários com estrutura de pequena escala semelhante aos do Sol real.

Embora o Sol simulado não seja perfeito, sua correspondência decente com o Sol real dá aos astrônomos solares confiança de que estão no caminho certo para entender a física das camadas externas do Sol. Durante a simulação, Mikić e colaboradores foram capazes de testar a física solar, notando, por exemplo, raios coronais se estendendo à esquerda do disco solar, que são visualmente semelhantes às plumas que saem dos polos norte e sul do Sol.

Nos polos, isso acontece porque as linhas do campo magnético se estendem diretamente para o espaço, como as linhas que apontam diretamente para fora das extremidades de uma barra magnética. Para verificar se os raios apontados para a esquerda tinham a mesma origem física, Mikić e colaboradores entraram em sua simulação, desligaram as partes em forma de bastão da coroa e observaram os raios desaparecerem.

Juntamente com medições novas e melhoradas do campo magnético do Sol, modelos como este poderiam em breve rastrear a evolução contínua do Sol, semelhante ao que é feito em modelos climáticos terrestres. Com esses dados em breve em missões como a Parker Solar Probe, da NASA, estamos no caminho de nunca mais sermos surpreendidos por uma tempestade solar!

Um artigo sobre o assunto foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Sky & Telescope

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