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mar 25

O enigma da corona solar superaquecida parte 1: Primeira detecção direta das ondas magnéticas Alfvén

Onda de calor: O Telescópio Solar Sueco de 1 metro captou esta imagem de uma região aproximada de 8.000×8.000 quilômetros da superfície do Sol. Os cientistas observaram as ondas Alfvén oscilando a partir  deste ponto brilhante perto do centro da imagem, uma área altamente magnetizada. Crédito: D. Jess

Onda de calor: O Telescópio Solar Sueco de 1 metro captou esta imagem de uma região aproximada de 8.000×8.000 quilômetros da superfície do Sol. Os cientistas observaram as ondas Alfvén oscilando a partir deste ponto brilhante perto do centro da imagem, uma área altamente magnetizada. Crédito: D. Jess

Os investigadores observam diretamente as ondas Alfvén, que mantém corona solar superaquecida.

As ondas magnéticas solares que,  segundo a teoria, transferem calor da superfície do Sol para a sua atmosfera foram finalmente observadas diretamente pela primeira vez, conforme reportado pelos cientistas no exemplar dos 20 de março de 2009 da revista Science.

Uma estrutura magnética solar em expansão entre a superfície solar (fotosfera) e a sua atmosfera intermediária (cromosfera). As ondas Alfvén serão geradas pela torção dessas estruturas gigantes, maiores que as Ilha Britânicas. Crédito: http://www.solarphysics.kva.se

Uma estrutura magnética solar em expansão entre a superfície solar (fotosfera) e a sua atmosfera intermediária (cromosfera). As ondas Alfvén serão geradas pela torção dessas estruturas gigantes, maiores que as Ilha Britânicas. Crédito: http://www.solarphysics.kva.se

Os astrofísicos há muito tem tentado resolver o enigma sobre o mecanismo pelo qual a atmosfera do Sol mantém-se milhões de graus mais quente que a superfície do próprio Sol. “Tal vai contra o senso comum – quando nós colocamos as mãos diante do fogo, fica mais quente quanto mais nos aproximamos das chamas”, disse David Jess, astrofísico da Universidade de Queen em Belfast, Irlanda do Norte, e co-autor do estudo.

As ondas magnéticas, denominadas ondas Alfvén, têm sido consideradas como a explicação mais plausível para a transferência de tanta energia da superfície do Sol para sua atmosfera. Teorizadas pela primeira vez pelo ganhador do prêmio Nobel Hannes Alfvén em 1942, as ondas são responsáveis pelo transporte da energia por vários milhares de quilômetros a partir da superfície do Sol até a corona solar.

Assim, tendo sido teorizadas nos anos 40, as ondas Alfvén foram finalmente detectadas no plasma solar em 2007. Mas, um mistério ainda tinha permanecido: essas ondas são puramente magnéticas ou acústico-magnéticas?

A nova observação é “bastante interessante”, disse o astrofísico Craig DeForest do Instituto de Investigação do Sudoeste em Boulder, Colorado. “Isto significa que podemos chegar à causa chave sobre o que está efetivamente esquentando a corona solar”.

As ondas Alfvén se movem ao longo dos campos magnéticos do Sol como “as ondas ao longo de uma corda”, explica Jess. As ondas se criam através de reconexões magnéticas, perturbações no campo magnético do Sol quando as linhas magnéticas se retorcem, rompem e se unem de novo.

Os cientistas usam poderosos telescópios para estudar a superfície do Sol, mas demonstrar que as oscilações detectadas são ondas Alfvén tem sido uma tarefa muito difícil.

“Observar o Sol através de um telescópio é como um peixe no fundo de um rio tentando examinar detalhes das plumas de um pássaro que está sobre ele”, disse DeForest. “Nossa atmosfera distorce a imagem tanto quanto o faz a superfície da água do rio”.

solar-1-m-telescopio-sueco-nas-canariasAté agora, os pesquisadores tinham sido capazes apenas de usar modelos teóricos baseados em pequenas quantidades de dados para prever como as ondas se comportam. Agora com esse novo estudo, Jess e suas colegas usaram o Telescópio Solar Sueco 1-metro nas ilhas Canárias para observar um único ponto brilhante altamente magnetizado na superfície do Sol e medir as ondas Alfvén oscilando a partir desse ponto. Cada ponto se espalha por cerca de 430.000 quilômetros quadrados, disse Jess, duas vezes o tamanho do Reino Unido, mas minúsculo se comparado com a área total do Sol. As ondas observadas pelos cientistas viajaram a uma velocidade superior a duas vezes a velocidade do som, movendo-se através das camadas da superfície solar por alguns instantes, na média, antes de despejar sua energia nas finas camadas externas da atmosfera solar. Esse evento cria os pontos brilhantes, que giraram como parafusos, afirmou Jess, o que comprovou a origem magnética dessas ondas. Esses pontos são comuns na superfície solar, especialmente durante as fases mais energéticas do ciclo solar de 11 anos.

Aproveitando-se da combinação de fatores tais como os avanços tecnológicos e as boas condições atmosféricas os pesquisadores conseguiram coletar uma grande quantidade de informações sobre as ondas. Os dados levantados sugerem que as ondas são suficientemente energéticas para esquentar toda a corona solar. “O próximo passo lógico é medir quanta energia produzem as ondas em diversos lugares da atmosfera solar para ver se as ondas Alfvén são o mecanismo predominante para o aquecimento de toda a atmosfera solar”, disse Jess.

Essa descoberta poderá eventualmente permitir aos cientistas usar as ondas Alfvén para revolucionar a produção de energia na Terra.

Fontes e referências:

ScienceNew.org: Hotter than the sun [Researchers directly observe Alfvén waves, which keep the corona sizzling] por Solmaz Barazesh

National Geographic News: “Corkscrew” Waves Seen on Sun — Keys to Solar Mystery? por Anne Minard

O enigma da corona solar superaquecida parte 2: As nanoflamas solares explicam a alta temperatura da corona solar?


2 comentários

2 menções

  1. Stephany Soares

    O que são ondas magnéticas?

    1. ROCA

      O que são ondas magnéticas?
      “As ondas eletromagnéticas são uma combinação de um campo elétrico e de um campo magnético que se propagam simultaneamente através do espaço transportando energia.”

      http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_electromagn%C3%A9tica
      http://fisicomaluco.com/wordpress/2007/08/31/o-que-sao-ondas-eletromagneticas-e-alguns-exemplos/

  1. O enigma da corona solar superaquecida parte 3: A ‘chuva solar’ pode explicar o mistério? « Eternos Aprendizes

    […] Agora umas simulações parecem demonstrar que a chuva coronal é o resultado de um processo que faz a corona tão quente. Ate então existiam duas teorias propostas para explicar a anomalia. A primeira sugeria que a corona se esquenta através de pequenas explosões conhecidas como nano flamas na atmosfera baixa. Isto empuxaria o gás até acima na corona, donde irradia sua energia. A segunda sugere que a energia térmica é depositada por ondas magnéticas que atravessam a corona. […]

  2. As nano flamas solares explicam a alta temperatura da corona solar? « Eternos Aprendizes

    […] Mais quente que o Sol: Primeira detecção direta das ondas magnéticas Alfvén […]

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