Primeiras manchas solares no ciclo solar de 40 dias do Herald

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Duas novas manchas solares encerraram um longo período de relativo silêncio na superfície da estrela em chamas, anunciando o início de um novo ciclo de 11 anos de atividade de manchas solares - resultando em um clima espacial às vezes dramático que poderia interromper as comunicações e as redes elétricas aqui na Terra .

As duas novas manchas solares, designadas como NOAA 2753 e 2754, foram vistas em 24 de dezembro pelo Solar Dynamics Observatory da NASA - um satélite que monitora o exterior e o interior do sol a partir de uma órbita geossíncrona a mais de 35.000 quilômetros acima A superfície da Terra.

Estas são as primeiras manchas solares significativas vistas desde novembro de 2019 e indicam o início de um novo ciclo de manchas solares - conhecido como Ciclo Solar 25, ou SC25 - que deverá atingir um novo pico de atividade magnética em cerca de cinco anos.

As manchas solares visíveis são causadas por distúrbios magnéticos no sol que deslocam sua camada externa brilhante e revelam as camadas internas um pouco mais frias (e mais escuras), geralmente por alguns dias, mas às vezes por várias semanas. Eles podem variar em tamanho, mas geralmente são vastos - geralmente muito maiores que a Terra inteira.

"O sol estava impecável de 14 de novembro a 23 de dezembro", disse Jan Janssens, especialista em comunicações do Centro de Excelência Solar Terrestre em Bruxelas, Bélgica, que coordena os estudos sobre o sol. "Esse período de 40 dias de dias sem manchas é o mais longo em mais de 20 anos", disse ele ao Live Science por e-mail.

Os instrumentos a bordo do Solar Dynamics Observatory da NASA capturaram imagens das duas manchas solares do novo ciclo de manchas solares em 24 de dezembro - uma no hemisfério norte do sol e uma no hemisfério sul, mostradas aqui circuladas em vermelho. (Crédito da imagem: NASA Solar Dynamics Observatory)

Tais períodos prolongados sem manchas solares geralmente acontecem na época do chamado "mínimo solar" - o tempo de menor atividade de manchas solares entre dois ciclos solares, disse Janssens.

Embora os cientistas não tenham dados suficientes por mais seis meses para declarar o início de um novo ciclo de manchas solares, "isso parece indicar que o SC25 está se formando gradualmente e que estamos ou passamos o ciclo solar mínimo", disse Janssens.

Ciclos de manchas solares

Os ciclos de manchas solares de 11 anos são causados ​​pela rotação do sol no espaço, de acordo com a NASA. Como a estrela gira aproximadamente uma vez a cada 27 dias, seu material age como um fluido, de modo que seu equador gira muito mais rápido do que seus pólos.

Isso faz com que os poderosos campos magnéticos do sol se tornem progressivamente mais "emaranhados" - e suas manchas solares e outras atividades magnéticas mais violentas - até que a estrela inteira inverta sua polaridade magnética (como a carga elétrica, mas nesse caso, o estado é norte ou sul). É como se a Terra trocasse seus pólos magnéticos norte e sul a cada poucos anos.

Manchas solares do novo ciclo SC25 ocorrerão com polaridade invertida mais próxima dos pólos do sol, enquanto manchas solares do antigo ciclo SC24 ainda podem ocorrer perto do equador do sol. (Crédito da imagem: Jan Janssens / STCE)

A mudança de polaridade do sol faz com que sua atividade magnética - e suas manchas solares - acabe por morrer, resultando em um mínimo solar. Mas o campo magnético rotativo do sol lentamente se emaranha novamente e o ciclo das manchas solares começa novamente.

Manchas solares dos novos e antigos ciclos podem se sobrepor por meses ou até anos, disse Janssens, mas os novos podem ser distinguidos como membros do novo ciclo SC25 por sua polaridade magnética - o inverso do antigo ciclo SC24.

Os novos pontos também ocorreram a uma latitude relativamente alta nos hemisférios norte e sul do sol - entre 25 e 30 graus do equador - enquanto manchas solares do antigo ciclo surgiram a alguns graus do equador, disse ele.

Espera-se agora que o ciclo SC25 atinja um pico em cerca de 2024, antes de cair para um novo mínimo em cerca de 2031, de acordo com uma previsão do Centro de Previsão do Tempo Espacial.

Mas "certamente em 2020 ainda há muitos dias sem manchas e a atividade solar permanecerá muito baixa a baixa", disse Janssens.

As novas manchas solares foram mapeadas no final de dezembro pelo Observatório Solar Dynamics da NASA, que usa uma combinação de instrumentos para estudar o sol. (Crédito da imagem: NASA)

Mínimo solar

Quando o novo ciclo das manchas solares atinge seu pico, o aumento da atividade magnética do sol pode ter efeitos significativos aqui na Terra.

Manchas solares grandes e complexas podem resultar em erupções de radiação da superfície solar, conhecidas como erupções solares; em poderosas emissões de material solar conhecidas como tempestades de prótons; e em vastas e densas nuvens de partículas energéticas conhecidas como ejeção de massa coronal.

Um close de uma das novas regiões das manchas solares no sol - uma das primeiras vistas após uma série de 40 dias "impecáveis" que podem corresponder ao mínimo solar entre dois ciclos de manchas solares de 11 anos. (Crédito da imagem: NASA Solar Dynamics Observatory)

Todos os três tipos de eventos podem resultar em interrupções em nossas comunicações, navegação de aeronaves e redes de energia, disse o físico solar Dean Pesnell, do Goddard Space Flight Center da NASA, o cientista do projeto do Solar Dynamics Observatory.

A partícula carregada de tempestades de prótons e ejeção de massa coronal também pode criar auroras vívidas acima da Terra.

Os satélites em órbitas baixas da Terra podem sofrer um arrasto aumentado quando as camadas externas da atmosfera são aquecidas pela atividade solar, o que pode resultar em sua órbita decaindo mais rapidamente; um aumento na radiação solar pode afetar os astronautas fora do campo magnético de proteção da Terra.

"Todas essas coisas são o que vemos como efeitos do clima espacial", disse Pesnell à Live Science: "prejudicando nossos satélites, doses de radiação para astronautas, arrasto por satélite - todos os efeitos com os quais nos preocupamos com o sol".

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