O novo modelo físico apoia a hipótese planetária.
Pesquisadores da Centro Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR) e a Universidade da Letônia propuseram a primeira explicação física abrangente para os vários ciclos de atividade do sol. Eles identificam correntes em forma de vórtice no sol, conhecidas como ondas de Rossby, como mediadoras entre as influências de maré de VênusTerra e Júpiter e a atividade magnética do sol. Esta pesquisa apresenta um modelo consistente para ciclos solares de diferentes durações e oferece um forte argumento apoiando a hipótese planetária anteriormente controversa. As descobertas foram publicadas no periódico Física Solar.
Embora o sol, por estar perto de nós, seja a estrela mais bem pesquisada, muitas questões sobre sua física ainda não foram completamente respondidas. Isso inclui as flutuações rítmicas na atividade solar. A mais famosa delas é que, em média, o sol atinge um máximo de radiação a cada onze anos – o que os especialistas chamam de ciclo de Schwabe. Esse ciclo de atividade ocorre porque o campo magnético do sol muda durante esse período e, eventualmente, inverte a polaridade. Isso, por si só, não é incomum para uma estrela – se não fosse pelo fato de que o ciclo de Schwabe é notavelmente estável.
O ciclo de Schwabe é sobreposto por outras flutuações menos óbvias na atividade, variando de algumas centenas de dias a várias centenas de anos, cada uma nomeada em homenagem a seus descobridores. Embora já tenha havido várias tentativas de explicar esses ciclos e cálculos matemáticos, ainda não há um modelo físico abrangente.
Os planetas definem o ritmo
Por alguns anos, o Dr. Frank Stefani do Instituto de Dinâmica de Fluidos do HZDR tem sido um defensor da “hipótese planetária” porque é claro que a gravidade dos planetas exerce um efeito de maré no sol, semelhante ao da lua na Terra. Esse efeito é mais forte a cada 11,07 anos: sempre que os três planetas Vênus, Terra e Júpiter estão alinhados com o sol em uma linha particularmente marcante, comparável a uma maré de primavera na Terra quando há uma lua nova ou cheia. Isso coincide notavelmente com o ciclo de Schwabe.
O campo magnético do sol é formado por movimentos complexos da eletricidade condutora plasma dentro do sol. “Você pode pensar nisso como um dínamo gigante. Enquanto esse dínamo solar gera um ciclo de atividade de aproximadamente 11 anos por si só, achamos que a influência dos planetas então intervém no funcionamento desse dínamo, dando-lhe repetidamente um pequeno empurrão e, assim, forçando o ritmo anormalmente estável de 11,07 anos no sol”, explica Stefani.
Vários anos atrás, ele e seus colegas descobriram fortes evidências de um processo cronometrado desse tipo nos dados de observação disponíveis. Eles também foram capazes de correlacionar vários ciclos solares com o movimento dos planetas usando apenas métodos matemáticos. A princípio, no entanto, a correlação não pôde ser suficientemente explicada fisicamente.
As ondas de Rossby no sol atuam como intermediárias
“Agora encontramos o mecanismo físico subjacente. Sabemos quanta energia é necessária para sincronizar o dínamo, e sabemos que essa energia pode ser transferida para o sol pelas chamadas ondas de Rossby. O melhor é que agora podemos não apenas explicar o ciclo de Schwabe e os ciclos solares mais longos, mas também os ciclos de Rieger mais curtos que nem havíamos considerado antes”, diz Stefani.
As ondas de Rossby são correntes em forma de vórtice no sol, semelhantes aos movimentos de ondas em larga escala na atmosfera da Terra que controlam sistemas de alta e baixa pressão. Os pesquisadores calcularam que as forças de maré durante as marés de primavera de dois de cada um dos três planetas Vênus, Terra e Júpiter tinham exatamente as propriedades certas para ativar as ondas de Rossby – uma percepção com muitas consequências: primeiro, essas ondas de Rossby então atingem velocidades suficientemente altas para dar ao dínamo solar o ímpeto necessário; segundo, isso ocorre a cada 118, 193 e 299 dias de acordo com os ciclos de Rieger que foram observados no sol. E terceiro, todos os ciclos solares adicionais podem ser calculados com base nisso.
Todos os ciclos explicados por um único modelo
É aqui que a matemática entra: a superposição dos três ciclos curtos de Rieger produz automaticamente o proeminente ciclo de Schwabe de 11,07 anos. E o modelo até prevê flutuações de longo prazo do sol porque o movimento do sol ao redor do centro de gravidade do sistema solar causa um chamado período de batimento de 193 anos com base no ciclo de Schwabe. Isso corresponde à ordem de magnitude de outro ciclo que foi observado, o ciclo de Suess-de Vries.
Neste contexto, os pesquisadores descobriram uma correlação impressionante entre o período de 193 anos que havia sido calculado e flutuações periódicas em dados climáticos. Este é outro argumento robusto para a hipótese planetária porque “o pico agudo de Suess-de Vries em 193 anos dificilmente pode ser explicado sem a estabilidade de fase no ciclo de Schwabe, que está presente apenas em um processo cronometrado”, estima Stefani.
Isso significa que a questão sobre se o sol segue o ritmo dos planetas foi finalmente respondida? Stefani diz: “Provavelmente só teremos 100 por cento de certeza quando tivermos mais dados. Mas os argumentos a favor de um processo cronometrado pelos planetas são agora muito fortes.”
Referência: “Rieger, Schwabe, Suess-de Vries: The Sunny Beats of Resonance” por F. Stefani, GM Horstmann, M. Klevs, G. Mamatsashvili e T. Weier, 19 de abril de 2024, Física Solar.
DOI: 10.1007/s11207-024-02295-x
