Sol expele rajadas contra Terra mesmo em períodos de 'calma', diz estudo

Cientistas constatam que, no ano passado, período de baixa atividade do Sol, a Terra foi bombardeada por energia solar.

Da BBC

O Sol bombardeia a Terra com rajadas de partículas - o chamado vento solar - mesmo quando sua atividade parece estar em baixa, afirmaram cientistas do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR, na sigla em inglês) e da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos.

Segundo os cientistas, isso contraria a noção de que a atividade solar pode ser medida apenas pelas manchas em sua superfície - nos ciclos de aproximadamente 11 anos, os períodos em que a atividade solar parece mais "quieta" coincidem com a fase em que há menos manchas na superfície.

Até agora, essas manchas eram usadas para medir as mudanças de impacto da estrela sobre a Terra durante esses ciclos de 11 anos.

Nas fases de maior atividade, o número de manchas aumenta. Neste período, o sol lança intensas chamas diariamente e tempestades geomagnéticas atingem a Terra frequentemente, derrubando satélites e interrompendo redes de comunicações.

"O Sol continua a nos surpreender", disse a líder da pesquisa Sarah Gibson, do Observatório de Alta Altitude do NCAR. "O vento solar pode atingir a Terra como uma mangueira de fogo, mesmo quando não há praticamente nenhuma mancha em sua superfície."

O estudo, financiado pela Nasa e pela Fundação Nacional da Ciência, está sendo publicado nesta sexta-feira (18) no "Journal of Geophysical Research".

Manchas

Há séculos os cientistas se baseiam nas manchas solares - áreas de campos magnéticos concentrados que aparecem como manchas escuras na superfície solar - para determinar o ciclo de aproximadamente 11 anos.

Desta vez, Gibson e sua equipe se concentraram em outro processo pelo qual o sol libera energia, analisando rajadas de vento solar de alta velocidade, que carregam turbulentos campos magnéticos para fora do sistema solar.

Quando essas rajadas chegam perto da Terra, elas intensificam a energia no cinturão de radiação em torno do planeta. Isso aumenta a pressão no topo da atmosfera e pode afetar satélites de meteorologia, navegação e comunicação, em órbita nessa região, além de ameaçar os astronautas da Estação Espacial Internacional.

Os cientistas analisaram informações coletadas por instrumentos espaciais e baseados na Terra durante dois projetos, um em 1996 e outro em 2008. O ciclo solar estava em sua fase de atividade mínima durante os dois períodos.

No passado, cientistas acreditavam que essas rajadas de vento praticamente desapareciam nos períodos de quietude do Sol, mas quando a equipe comparou o efeito do vento solar de agora com o de 1996, último período de calmaria do astro, concluiu que a Terra continuou sendo intensamente afetada no ano passado.

Apesar de o sol apresentar menos manchas em sua superfície do que em qualquer período de baixa dos últimos 75 anos, o efeito do astro sobre o cinturão de radiação em torno da Terra - medido pelos fluxos de elétrons - foi mais do que três vezes maior no ano passado do que em 1996.

Os cientistas também concluíram que, apesar de o Sol apresentar ainda menos manchas atualmente do que em seu período de calmaria de 1996, os ventos solares eram mais fracos 13 anos atrás.

Impacto

No momento de pico, o impacto acumulado das rajadas de vento durante um ano pode injetar tanta energia na Terra como as erupções maciças da superfície solar durante um ano no período de alta atividade do Sol, afirma a coautora do estudo Janet Kozyra, da Universidade de Michigan.

Segundo Gibson, as observações deste ano mostram que os ventos parecem finalmente ter diminuído, quase dois anos depois de as manchas terem chegado ao mínimo deste último ciclo.

Os cientistas, no entanto, afirmam que são necessários mais estudos para entender os impactos dessas rajadas de vento sobre o planeta. Para Gibson, o fato de que o Sol continua afetando intensamente as atividades magnéticas na Terra nestes períodos de calma pode ter implicações para satélites e outros sistemas tecnológicos.

"Isso deve manter os cientistas ocupados tentando juntar todas as peças", afirma ela.

http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL1309182-5603,00-SOL+EXPELE+RAJADAS+CONTRA+TERRA+MESMO+EM+PERIODOS+DE+CALMA+DIZ+ESTUDO.html

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12/11/09 - 10h14 - Atualizado em 16/11/09 - 10h35

SUNRISE ficou 5 dias na estratosfera em junho, levado por um balão.
Equipamento acumulou 1,8 terabyte de informação.

Do G1, em São Paulo

 

Foto: MPI für Sonnensystemforschung

Imagens divulgadas pela Sociedade Max Planck para o Avanço da Ciência mostram a granulação da superfície solar em quatro diferentes comprimentos de onda. A imagem cobre a superfície solar numa escala de 1 sobre 20 mil (Foto: MPI für Sonnensystemforschung)

O telescópio SUNRISE, construído por um consórcio liderado pelo Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar, na Alemanha, registrou imagens da superfície da estrela em um nível de detalhe inédito. Movimentadas por campos magnéticos, porções de gás sobem e descem e nuvens de matéria são ejetadas, dando à superfície solar sua estrutura granulada. O equipamento, com mais de 6 toneladas, foi lançado de uma base na Suécia em 8 de junho e levado por um balão de hélio de 130 metros de diâmetro a uma altitude de 37 quilômetros.

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De lá, na camada da atmosfera conhecida como estratosfera, as condições de observação são similares às presentes no espaço: as imagens não são prejudicadas por turbulência e a câmera pode dar zoom em luz ultravioleta, que de outro modo seria absorvida pela camada de ozônio. As variações na radiação solar são particularmente pronunciadas em luz ultravioleta.

Separado do balão, o SUNRISE desceu de paraquedas em 14 de junho, pousando na Ilha Somerset, em território canadense.

O trabalho de análise dos dados colhidos, que somam 1,8 terabyte, está apenas começando. Um dos aspectos que interessam os cientistas é a conexão entre a força do campo magnético e o brilho de pequenas estruturas solares. O campo varia em um ciclo de atividade solar de 11 anos. A presença maior dessas estruturas causa um aumento do brilho solar, resultando em um maior input de calor sobre a Terra.

Antes da rápida mas importantíssima missão do SUNRISE, os processos físicos agora observados só podiam ser simulados por meio de modelos computacionais complexos. “Esses modelos podem agora ser contextualizados em uma sólida base experimental”, explica Manfred Schüssler, cientista do Instituto Max Planck.

O grupo de pesquisa envolve também o Instituto Kiepenheuer para Física Solar, o Observatório de Alta Altitude em Boulder (Colorado), o Instituto de Astrofísica de Canárias (Tenerife), o Laboratório Solar e de Astrofísica da Lockheed-Martin em Palo Alto (California), o Complexo de Balões Científicos da Nasa e o Centro Espacial ESRANGE, na Suécia.

http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL1376224-5603,00-IMAGENS+INEDITAS+OBTIDAS+POR+TELESCOPIO+ALEMAO+MOSTRAM+SUPERFICIE+DO+SOL.html

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22/03/10 - 14h01 - Atualizado em 22/03/10 - 14h06

Veja filmagem de erupção do Sol feita por sonda espacial

(Logo abaixo, no próximo post)

A Stereo, da Nasa, captou as imagens em ultravioleta.
‘Cuspes solares’ são formados por hélio ionizado a 60.000°C.

Do G1, em São Paulo

A sonda Stereo filmou uma região específica de erupção solar que “cuspiu fogo” uma dúzia de vezes em menos de dois dias de observação. Como é possível observar na filmagem, as explosões são estreitas, em forma de línguas de fogo, e muito direcionadas, por causa da intensa atividade magnética na região. As línguas são, na realidade, plasma, matéria superaquecida composta por partículas eletricamente carregadas em movimento.

Leia também:
Sonda Stereo capta imagens de erupção solar atípica

As ejeções já foram registradas inúmeras vezes, mas essa frequência testemunhada pela Stereo é rara, e chamou a atenção dos cientistas. No comprimento de onda da luz ultravioleta captada pela Stereo, o que se vê são explosões de hélio ionizado, a cerca de 60.000°C.

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Ejeções de massa coronais podem causar problemas na Terra. As partículas de energia podem danificar satélites, causar problemas de comunicação e navegação em aviões e interromper o fornecimento de energia em residências e indústrias.

Para entender os efeitos da atividade solar sobre a Terra, a Nasa mantém 18 missões de observação da estrela. O último reforço é a sonda SDO (Solar Dynamics Observatory), lançada em 11 de fevereiro. A SDO vai tirar fotos detalhadas do Sol a cada 0,75 segundo. A cada dia, enviará à Terra 1,5 terabyte de informação.

http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL1539864-5603,00-VEJA+FILMAGEM+DE+ERUPCAO+DO+SOL+FEITA+POR+SONDA+ESPACIAL.html

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21/10/2010 15h02 - Atualizado em 21/10/2010 15h02

Filamento magnético é mais largo que distância entre a Terra e a Lua.
Agência espacial americana mantém 18 missões para estudar o Sol.

Do G1, em São Paulo

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Imagem foi divulgada nesta quinta (21) no site da NasaImagem foi divulgada nesta quinta (21) no site da Nasa (Foto: Nasa)

A foto acima, divulgada nesta quinta-feira (21) no site da Nasa, a agência espacial americana, mostra a mancha solar 1112, de alta expansão, lançando labaredas ao espaço. Por enquanto, nenhuma das explosões produziu uma substancial ejeção de massa coronal em direção à Terra. Ejeções de massa coronal são “cuspes solares” que se estendem por centenas de milhares de quilômetros na atmosfera externa do Sol, a coroa solar. Mas um grande filamento magnético está cortando o hemisfério sul solar. O filamento é tão grande que abarca uma distância maior que aquela que separa a Terra da Lua.

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Ejeções de massa coronal podem causar problemas na Terra. As partículas de energia podem danificar satélites, causar problemas de comunicação e navegação em aviões, interromper o fornecimento de energia em residências e indústrias – e pôr em risco a saúde de astronautas.

Para entender os efeitos da atividade solar sobre a Terra, a Nasa mantém 18 missões de observação da estrela. O último reforço, o Observatório de Dinâmica Solar (SDO, na sigla em inglês), lançado em 11 de fevereiro deste ano, tira fotos detalhadas do Sol a cada 0,75 segundo. A cada dia, envia 1,5 terabyte de informação.

O SDO custou US$ 800 milhões e deve operar no mínimo por cinco anos. Os pesquisadores esperam que, com esse prazo de funcionamento, eles consigam prever o comportamento do astro da mesma forma que meteorologistas conseguem prever o clima da Terra.

http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2010/10/nasa-divulga-foto-de-supermancha-solar.html

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Lado escuro do Universo é posto em dúvida por astrônomos: "Eles afirmam que todo o conhecimento atual sobre a composição do Universo pode estar errado."


Espaço

Lado escuro do Universo é posto em dúvida por astrônomos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/10/2010

Energia escura e matéria escura podem não existir, dizem astrônomos
As fontes de rádio usadas para medir o efeito de suavização dos dados do telescópio WMAP estão assinalados no mapa da radiação cósmica de fundo (círculos abertos). [Imagem: NASA/WMAP/Durham University]

Astrônomos da Universidade de Durham, no Reino Unido, afirmaram que todo o conhecimento atual sobre a composição do Universo pode estar errado.

Utane Sawangwit e Tom Shanks estudaram os resultados das observações do telescópio espacial WMAP e afirmam que os erros em seus dados parecem ser muito maiores do que se acreditava anteriormente.

Lado escuro do Universo

A sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) foi lançada em 2001 para medir a radiação cósmica de fundo (CMB: Cosmic Microwave Background), o calor residual do Big Bang que preenche o Universo e aparece ao longo de todo o céu.

Há poucas semanas a sonda terminou o mapeamento do Universo primitivo, embora ainda sejam necessários meses para que esses dados sejam totalmente processados.

Acredita-se que a dimensão angular das ondulações verificadas na CMB esteja ligada à composição do Universo. As observações do WMAP mostram que as ondulações têm aproximadamente duas vezes o tamanho da Lua cheia, ou cerca de um grau de diâmetro.

Com estes resultados, os cientistas concluíram que o cosmos é composto de 4% de matéria "normal", 22% de matéria escura ou matéria invisível e 74% de energia escura.

O debate sobre a exata natureza desse "lado negro" do Universo - a matéria escura e a energia escura - continua intenso até hoje.

Radiação cósmica de fundo

Sawangwit e Shanks usaram objetos astronômicos que aparecem como pontos não identificados nos radiotelescópios para testar a forma como o telescópio WMAP "suaviza" os dados para formar seus mapas.

Eles descobriram que essa "suavização" é muito maior do que se acreditava anteriormente, sugerindo que a medição do tamanho das ondulações da radiação de fundo residual não é tão rigorosa como se pensava.

Se for verdade, isso significaria que as ondulações são na verdade muito menores, o que poderia implicar que a matéria escura e a energia escura podem nem mesmo existir.

"As observações da CMB representam uma ferramenta poderosa para a cosmologia, e é vital checar [os dados]. Se nossos resultados se confirmarem, então será menos provável que partículas exóticas de energia escura e de matéria escura dominem o Universo. Assim, os indícios de que o Universo possui um 'lado negro' se enfraquecerão," diz o professor Shanks.

Expansão do Universo

Energia escura e matéria escura podem não existir, dizem astrônomos
Este é o efeito dos superaglomerados de galáxias sobre os fótons da radiação cósmica de fundo (CMB). [Imagem: IOP/Physicsworld]

Se a energia escura de fato existir, então, em última instância, ela faz com que a expansão do Universo se acelere.

Em sua jornada a partir da CMB até os sensores dos telescópios como o WMAP, os fótons - as partículas básicas da radiação eletromagnética, incluindo a luz e as ondas de rádio - viajam através de gigantescos superaglomerados de galáxias.

Normalmente, um fóton CMB sofre um decaimento para o azul - seus picos caminham em direção à extremidade azul do espectro - quando ele entra no superaglomerado de galáxias. E, quando ele sai do superaglomerado, ele tende novamente para o vermelho. Desta forma, os dois efeitos se anulam durante a travessia completa.

No entanto, se os superaglomerados de galáxias estiverem se acelerando uns em relação aos outros - por efeito da matéria escura - esse cancelamento não é exato, e os fótons ficam ligeiramente deslocados para o azul.

Com isto, a radiação de fundo deve mostrar temperaturas ligeiramente mais altas onde os fótons atravessaram superaglomerados de galáxias.

Entretanto, novos resultados obtidos com o Sloan Digital Sky Survey, que já pesquisou mais de um milhão de galáxias vermelhas, sugerem que esse efeito não existe, mais uma vez ameaçando o modelo padrão do Universo e ameaçando dispensar a matéria e a energia escuras - esses dados do Sloan recentemente validaram a teoria da relatividade em escala cósmica.

Partículas exóticas

Energia escura e matéria escura podem não existir, dizem astrônomos
O modelo cosmológico padrão prevê que o Universo é dominado por 74% de energia escura e 22% de matéria escura. Os restantes 4% são os átomos da matéria ordinária de que tudo o que conhecemos é feito. Assim, nesse modelo, 96% do Universo é escuro e seria mais razoável falar de um "lado claro do Universo". [Imagem: NASA/WMAP]

Se o Universo realmente não tiver um "lado negro", na verdade isso poderá representar um alívio para muito físicos teóricos, que se sentem desconfortáveis com o fato de não se haver sido ainda detectado qualquer sinal das partículas exóticas que comporiam a matéria escura e a energia escura.

Mas, conforme os próprios autores declaram, mais medições precisam ser feitas antes de qualquer declaração categórica a favor ou contra o modelo do Universo mais aceito atualmente.

"Se nossos resultados se repetirem em novos levantamentos de galáxias no hemisfério Sul, então isso vai significar problemas reais para a existência da energia escura," diz Sawangwit.

O telescópio espacial Planck, da Agência Espacial Europeia, está coletando mais dados sobre a radiação cósmica de fundo e poderá ajudar a indicar se há ou não um lado escuro no Universo.

Em 2005, um grupo de físicos propôs um novo modelo do Universo, que explicaria a expansão da aceleração do Universo pela própria gravidade - veja Alterações na Lei da Gravidade, e não a energia escura, causam a aceleração do universo.

Em apoio à teoria atual, outra equipe afirmou já ter encontrado indícios independentes da existência da energia escura - veja Descoberta primeira evidência da existência da Energia Escura.

Bibliografia:

Beam profile sensitivity of the WMAP CMB power spectrum
U. Sawangwit, T. Shanks
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
September 2010
Vol.: 407, Issue 1, pages L16-L20
DOI: 10.1111/j.1745-3933.2010.00894.x
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