As manchas solares têm sido observadas há mais de quatro séculos e a natureza magnética dos ciclos das manchas solares é conhecida há cerca de um século. No entanto, parte da sua física subjacente ainda permanece indefinida. Em uma nova pesquisa, os astrônomos da IISER Calcutá descobriram uma nova relação entre a taxa de aumento do ciclo das manchas solares e o campo magnético do Sol. Seus resultados indicam que a intensidade máxima de ciclo solar 25o ciclo contínuo de manchas solares, é iminente e provavelmente ocorrerá dentro de um ano.
Regiões ativas e brilhantes do Sol são destacadas nesta imagem que combina observações de vários telescópios. Os raios X de alta energia do Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) da NASA são mostrados em azul; os raios X de baixa energia da espaçonave Hinode do Japão são verdes; e a luz ultravioleta extrema do Solar Dynamics Observatory (SDO) da NASA é amarela e vermelha. Todos os três telescópios capturaram suas imagens solares na mesma época, em 29 de abril de 2015. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/GSFC/JAXA.
A nossa estrela hospedeira, o Sol, é uma estrela dinâmica cuja atividade magnética varia numa ampla gama de escalas de tempo que vão de minutos a milénios e mais além.
A assinatura mais proeminente desta variabilidade é capturada pelo aumento e diminuição das manchas solares – manchas escuras e magnetizadas na superfície do Sol – que se repetem quase a cada 11 anos, conhecido como ciclo das manchas solares.
Os ciclos de manchas solares exibem flutuações significativas tanto na amplitude quanto na duração que ocasionalmente resultam em fases de atividade extrema, como grandes mínimos e grandes máximos solares.
A produção de atividade dinâmica do Sol influencia toda a heliosfera, incluindo o nosso planeta natal, moldando as condições ambientais do seu espaço e determinando a habitabilidade.
Portanto, o desenvolvimento de capacidades preditivas precisas relativas à atividade solar de longo prazo é crucial no planejamento de futuras missões espaciais e na salvaguarda de tecnologias dependentes do espaço.
“O ciclo solar é produzido por um mecanismo dínamo impulsionado pela energia dos fluxos de plasma dentro do Sol”, disse o pesquisador do IISER Dibyendu Nandy e colegas.
“Compreende-se que este mecanismo de dínamo envolve dois componentes primários do campo magnético do Sol, um que se manifesta no ciclo das manchas solares e outro que se manifesta na reciclagem do campo dipolo em grande escala do Sol; o último é muito parecido com o campo magnético da Terra – estendendo-se de um pólo do Sol a outro.”
“Com o ciclo das manchas solares, observa-se também que o campo dipolo do Sol aumenta e diminui em força, os pólos magnéticos norte e sul trocam de lugar, também a cada 11 anos.”
“Em 1935, o astrônomo suíço Max Waldmeier descoberto que quanto mais rápida a taxa de ascensão de um ciclo de manchas solares, mais forte será sua força, de modo que ciclos mais fortes levam menos tempo para atingir seu pico de intensidade.”
“Esta relação tem sido frequentemente utilizada para prever a força de um ciclo de manchas solares com base em observações da sua fase inicial de ascensão.”
Na nova pesquisa, os autores descobriram uma nova relação entre a taxa de ascensão do ciclo das manchas solares e a taxa de decaimento do momento dipolar solar.
Esta descoberta complementa a Efeito Waldmeierconectando os dois componentes primários do campo magnético do Sol e apoiando a teoria de que a evolução das manchas solares é parte integrante do funcionamento do processo do dínamo solar, em vez de ser um mero sintoma dele.
Os cientistas também demonstraram como as observações da taxa de diminuição do campo magnético dipolo do Sol podem ser combinadas de forma útil com observações de manchas solares para prever quando o ciclo em curso atingiria o pico.
“Nossa análise indica que o ciclo solar 25 deverá ser um ciclo fraco-moderado, com pico em 2024”, disseram.
Deles papel foi publicado no Avisos mensais da Royal Astronomical Society: Cartas.
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Priyansh Jaswal e outros. 2024. Descoberta de uma relação entre a taxa de decaimento do dipolo magnético do Sol e a taxa de crescimento do seguinte ciclo de manchas solares: um novo precursor para a previsão do ciclo solar. MNRAS 528 (1): 27-32; doi: 10.1093/mnrasl/slad122
