Milhões de gigantescas “espículas” de plasma podem estar espalhando calor pela atmosfera do Sol

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Não visite o sol para o clima. Claro, você nunca precisará se agrupar (a superfície visível do sol, ou a fotosfera, mede em média 10.000 graus Fahrenheit, ou 5.537 graus Celsius, em média) - mas pode ser difícil encontrar um corta-vento elegante o suficiente para desviar as constantes rajadas elétricas do vento solar, ou poços grossos o suficiente para suportar os gigantescos tsunamis do plasma que assolam a superfície da estrela por semanas seguidas.

Você pode evitar esses aborrecimentos na cromosfera - a camada média avermelhada do sol que liga a superfície da estrela à sua atmosfera externa, ou corona -, mas esse bairro também não tem seus riscos. Essa vasta camada é marcada por uma floresta em constante movimento de lanças de plasma, conhecidas como espículas.

Quando vistas através de telescópios solares, as espículas parecem longas faixas pretas que saem da superfície do sol por alguns minutos e desaparecem. Mais perto, cada jato é na verdade tão largo quanto o Grand Canyon, que é longo (cerca de 500 milhas ou 500 quilômetros) e fica entre 1.860 e 6.200 milhas (3.000 a 10.000 km) sobre a superfície do sol. Esses dardos gigantes de plasma movem-se a 145,00 km / h, à medida que viajam da fotosfera até a coroa, e geralmente desaparecem em 10 minutos. A qualquer momento, existem alguns milhões de espículas dançando na superfície do sol, mas sua breve vida útil as torna difíceis de estudar ou entender.

Agora, um novo artigo publicado hoje (14 de novembro) na revista Science afirma ter descoberto a origem e a função das espículas solares, graças a algumas observações em alta definição das interações do campo magnético na superfície do sol. Os autores do estudo descobriram que as espículas quase sempre se formavam depois que pequenos aglomerados de linhas de campos magnéticos carregados de forma oposta saíam da superfície do sol, colidiam um com o outro e finalmente desapareciam. Essa "aniquilação" de fluxos magnéticos, como o coautor do estudo Dipankar Banerjee o chamou em um e-mail, gera calor e energia que parecem assumir a forma de espículas, que transferem essa energia da superfície do sol para sua coroa - possivelmente alimentando outras fontes. clima solar, como vento solar.

"Nossos novos resultados provam que as espículas são formadas por causa do cancelamento de fluxo na atmosfera mais baixa e também fornecem boa quantidade de energia para o aquecimento da atmosfera superior do sol", disse Banerjee, astrofísico do Instituto Indiano de Astrofísica. Ciência ao vivo.

Aniquilação magnética

Ao contrário da Terra, que possui dois pólos magnéticos opostos que formam um escudo relativamente suave ao redor do planeta, o sol é uma bagunça emaranhada de linhas de campos magnéticos que estão constantemente subindo, caindo, torcendo e se encaixando.

A convecção constante do material no sol regularmente faz com que ilhas torcidas de linhas de campo magnético subam à superfície ou mais longe na atmosfera; eventualmente, como elásticos esticados demais, essas linhas de campo magnético voltam violentamente ao lugar, liberando rajadas de plasma e energia. Os cientistas levantam a hipótese de que as espículas podem ser um produto dessa energia.

Imagens de satélite mostram várias espículas (vistas aqui são estrias negras) saindo do sol após um choque magnético na superfície da estrela. (Crédito da imagem: T. Samanta, GST & SDO)

Simulações em computador ligaram a formação de espículas à atividade do campo magnético próximo à superfície do sol, mas é difícil obter observações diretas, uma vez que cada espícula dura apenas alguns minutos. No novo estudo, os pesquisadores usaram um telescópio especial de monitoramento solar na Califórnia chamado Goode Solar Telescope, no Big Bear Solar Observatory, para gravar alguns dos vídeos de mais alta resolução de formação de espículas de todos os tempos, assistindo simultaneamente a atividade se desdobrar nas três camadas visíveis de o sol.

A equipe descobriu que a formação de espículas na cromosfera era quase sempre precedida por mash-ups magnéticos na superfície do sol.

"É importante notar que essas são evoluções rápidas e em pequena escala dos campos magnéticos no sol", disse Banerjee. "Eles não devem ser confundidos com a evolução a longo prazo do campo magnético do sol, conhecido como ciclo solar de 11 anos".

Poucos minutos depois de cada pequena colisão magnética, uma espícula apareceu e começou a transportar calor e energia milhares de quilômetros para a atmosfera superior do sol. Com dados do satélite Solar Dynamics Observatory da NASA, os pesquisadores confirmaram que as espículas aqueciam visivelmente a coroa quando passavam e ocasionalmente jogavam material aquecido de volta na superfície do sol.

Todas essas observações sugerem que as espículas podem ser uma engrenagem crucial na gigantesca máquina de aquecimento solar - em outras palavras, "um processo completo de ciclagem em massa entre a cromosfera e a coroa", escreveram os autores em seu estudo. Essa transferência de calor e energia entre a superfície e a atmosfera do sol poderia até ajudar a alimentar o vento solar, escreveram os pesquisadores, embora precisassem fazer um trabalho de acompanhamento para confirmar isso. Enquanto isso, observe os campos magnéticos renegados em sua próxima visita ao sol. Eles podem ser um sinal de que uma chuva de espículas está a caminho.

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