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Sábado, Agosto 13, 2022

Loops coronais do Sol podem ser ilusões de ótica

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Uma região ativa do sol apenas girando na visão do Solar Dynamics Observatory da NASA fornece uma visão de perfil de loops coronais durante um período de cerca de dois dias, de 8 a 10 de fevereiro de 2014. (Crédito da imagem: NASA/Solar Dynamics Observatory)

Todo mundo conhece a imagem do sol. Uma bola laranja brilhante com jatos de fogo cuspindo milhares de quilômetros no espaço com temperaturas subindo acima de um milhão de graus. No entanto, um novo estudo do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) questiona a existência de loops coronais.

O relatório, publicado em O Jornal Astrofísico, descobriu que estas podem realmente ser ilusões de ótica. Enquanto os pesquisadores foram capazes de identificar alguns dos alças coronais que eles estavam procurando, eles também descobriram que em muitos casos o que parecem ser loops em imagens tiradas do Sol podem na verdade ser rugas de plasma brilhante na atmosfera solar. À medida que as folhas de plasma brilhante se dobram sobre si mesmas, as rugas parecem linhas finas e brilhantes, imitando a aparência de fios distintos e independentes de plasma.

“Passei toda a minha carreira estudando alças coronais”, disse a cientista do NCAR Anna Malanushenko, que liderou o estudo. “Eu estava animado que esta simulação me daria a oportunidade de estudá-los com mais detalhes. Eu nunca esperei isso. Quando vi os resultados, minha mente explodiu. Este é um paradigma inteiramente novo de compreensão da atmosfera do Sol.”

Loops coronais são encontrados em torno de manchas solares e em regiões ativas do Sol. Essas estruturas estão associadas às linhas de campo magnético fechadas que conectam regiões atrativas na superfície solar. Muitos loops coronais duram dias ou semanas, mas a maioria muda rapidamente. A suposição de que eles existem é normal para os cientistas porque se adapta ao entendimento mais básico do magnetismo.

As descobertas, que foram cunhadas como a hipótese do “véu coronal”, podem ter implicações substanciais para a pesquisa solar. Esses loops coronais são usados ​​há décadas como uma maneira de coletar informações sobre densidade, temperatura e outras características físicas da atmosfera solar.

“Este estudo nos lembra como cientistas que devemos sempre questionar nossas suposições e que às vezes nossa intuição pode trabalhar contra nós”, disse Malanushenko.

A pesquisa se baseou em uma simulação 3D realista da coroa solar produzida pelo MURaM, um modelo magnetohidrodinâmico que foi estendido para replicar a coroa solar em um esforço liderado pelo NCAR há vários anos. O modelo permitiu que os pesquisadores cortassem a coroa em seções distintas em um esforço para isolar as alças coronais individuais.

Como há um campo magnético significativo no Sol, a existência de linhas de campo magnético que poderiam prender uma corda de plasma entre elas e criar laços parece uma explicação óbvia. E, de fato, o novo estudo confirma que esses loops provavelmente ainda existem.

No entanto, os loops vistos no Sol nunca se comportaram exatamente como deveriam, com base no conhecimento dos ímãs. Como exemplo, os cientistas assumiriam que as linhas do campo magnético solar se expandem à medida que se movem mais alto na coroa. Portanto, o plasma preso entre as linhas de campo também deve se espalhar entre os limites, criando laços mais espessos e mais escuros. Mas as imagens do Sol não mostram isso. Em vez disso, eles mostram o oposto. Os laços mais distantes ainda parecem finos e brilhantes.

A possibilidade de que esses laços sejam rugas em um véu coronal ajuda a explicar essa e outras inconsistências com as expectativas dos cientistas de laços coronais. Também traz à tona novos mistérios, como o que determina a forma e a espessura das dobras e quantos dos loops aparentes nas imagens do Sol são realmente fios reais e quantos são ilusões de ótica.

Pela primeira vez, o grupo de pesquisa também foi capaz de capturar toda a vida útil de uma erupção solar, desde o acúmulo de energia abaixo da superfície solar até o surgimento da erupção na superfície e, finalmente, a liberação de fogo de energia.

Malanushenko disse que entender o número de loops coronais que são na verdade ilusões de ótica exigirá observações contínuas que sondam a coroa e novas técnicas de análise de dados.

“Sabemos que projetar tais técnicas seria extremamente desafiador, mas este estudo demonstra que a maneira como atualmente interpretamos as observações do Sol pode não ser adequada para entendermos verdadeiramente a física de nossa estrela.”



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