segunda-feira, 26 de agosto de 2013

O Sol

O Sol é o "motor" de toda Heliosfera, região onde o processos dinâmicos são dominados pelo Sol. Mais a frente escreverei sobre a Heliosfera e suas características dinâmicas, hoje vou falar especificamente sobre o Sol.

Essa estrela é composta de hidrogênio, hélio e alguns elementos mais pesados, e sua energia, que é fundamental para a vida na Terra, é gerada no processo de fusão - reação nuclear que libera uma grande quantidade de energia - dos átomos de hidrogênio, formando os átomos de hélio, no núcleo solar.

O Sol não é um corpo sólido, ele é composto de plasma, que trata-se de um gás ionizado mas com igual número de elementos com cargas elétricas positiva e negativa, e por isso, possui diferentes velocidades de rotação, sendo mais rápida no equador que nos polos. Essa rotação diferencial, juntamente com uma propriedade de plasmas altamente condutores, como é o caso do Sol, faz com que o campo magnético gerado por ele esteja "congelado" no plasma, isso é, o plasma ao se mover carrega o campo magnético consigo. Dessa forma, as linhas do campo magnético solar se torcem a medida que o tempo passa, como pode ser visto na Figura 1 (http://physics.uoregon.edu/~jimbrau/BrauImNew/Chap16/FG16_21.jpg).

Figura 1: Comportamento das linhas de campo magnético solar em seu interior, a medida que o tempo passa e o plasma rotaciona com diferentes velocidades desde o equador até os polos.

Em um dado momento, a tensão magnética é tanta que pequenas porções das linhas de campo atravessam a superfície solar, gerando um alto fluxo magnético. Essas regiões aparecem na superfície solar como manchas escuras, pois sua temperatura é menos que sua vizinhança, e são chamadas de Manchas Solares. A Figura 2 mostra dois grupos de manchas solares que estão visíveis no disco solar (http://sdo.gsfc.nasa.gov/data/).


Figura 2: Grupos de manchas solares visíveis no disco solar.


A contagem das manchas solares define o que chamamos de ciclo de atividade solar. Esse ciclo tem 11 anos em média e o gráfico no número de manchas solares em função do tempo, pode ser visto na Figura 3, onde foi feita uma composição mostrando o ciclo solar desde 1750 até os dias de hoje (painel de cima) e um zoom mostrando o atual e os dois cicloas anteriores, desde 2000 até hoje (painel de baixo), que corresponde ao retângulo preto no gráfico do painel da esquerda.



Figura 3: Composição de gráficos do número de manchas solares, mostrando o ciclo de atividade solar.
O painel de cima mostra o ciclo deste 1750, e o painel de baixo mosta o atual e os dois ciclos anteriores. FONTE:  https://www.swpc.noaa.gov/products/solar-cycle-progression

Quando o número de manchas solares é mínimo, temos a fase de mínima atividade solar. Nessa fase o Sol está calmo, já na fase de máxima atividade, quando o número de manchas solares é máximo, o Sol está extremamente ativo, podendo ter várias explosões e ejeções por dia.

Todos os processos dinâmicos que ocorrem na Heliosfera seguem esse ciclo de atividade do Sol. É claro que o Sol possui inúmeras características dinâmicas, que não cabem em um único post. Pretendo discutir mais a fundo cada uma dessas características no posts seguintes.