Manchas solares aparecem na superfície do sol da Terra. Crédito: NASA / SDO
Pesquisadores da CU Boulder descobriram indícios de que a estrela favorita da humanidade pode ter uma dupla personalidade, com discrepâncias intrigantes em seus campos magnéticos que poderiam conter pistas sobre o "relógio interno" do próprio sol.
Os físicos Loren Matilsky e Juri Toomre desenvolveram uma simulação computacional do interior do sol como um meio de capturar a turbulência interna da estrela. No processo, a equipe descobriu algo inesperado: em raras ocasiões, a dinâmica interna do sol pode sair de suas rotinas normais e mudar para um estado alternativo - como um super-herói trocando a capa e o capuz por roupas civis.
Embora os resultados sejam apenas preliminares, Matilsky disse que eles podem se alinhar com observações reais do sol que remontam ao século XIX.
Ele acrescentou que a existência de tal alter-ego solar poderia fornecer aos físicos novas pistas para os processos que governam o relógio interno do sol - um ciclo em que o sol muda de períodos de alta atividade para baixa atividade a cada 11 anos.
"Não sabemos o que está definindo o período do ciclo do sol ou por que alguns ciclos são mais violentos do que outros", disse Matilsky, um estudante de graduação da JILA. "Nosso objetivo final é mapear o que estamos vendo no modelo para a superfície do sol, para que possamos fazer previsões".
Ele apresentará as descobertas da equipe em uma coletiva de imprensa no 234º encontro da American Astronomical Society em St. Louis.
O estudo analisa profundamente um fenômeno que os cientistas chamam de "dínamo" solar, essencialmente uma concentração da energia magnética da estrela. Esse dínamo é formado pela rotação e torção dos gases quentes no interior do sol e pode ter grandes impactos - um dínamo solar especialmente ativo pode gerar um grande número de manchas solares e explosões solares , ou globos de energia que são expelidos da superfície.
Mas esse dínamo não é fácil de estudar, disse Matilsky. Isso ocorre principalmente porque ele se forma e evolui dentro do interior do sol, longe da maioria dos instrumentos científicos.
"Não podemos mergulhar no interior, o que torna o magnetismo interno do sol a poucos passos das observações reais", disse ele.
Simulações de computador do dínamo do sol ao longo de várias centenas de anos. Durante os ciclos solares "normais" (em cima), esse dínamo se forma simetricamente nos hemisférios norte e sul do sol e se move constantemente em direção ao equador, antes de ser reiniciado. No ciclo "alternativo" (inferior), esse dínamo forma-se fortemente em um hemisfério sobre o outro e depois perambula por vários anos. Crédito: Loren Matilsky / Juri Toomre
Para contornar essa limitação, muitos físicos solares usam enormes supercomputadores para tentar recriar o que está ocorrendo dentro do sol.
A simulação de Matilsky e Toomre examina a atividade no terço externo daquele interior, que Matilsky compara a "uma panela esférica de água fervente".
E, ele disse, esse modelo gerou alguns resultados interessantes. Quando os pesquisadores fizeram a simulação, descobriram que o dínamo solar se formou ao norte e ao sul do equador do sol. Depois de um ciclo regular, esse dínamo se moveu em direção ao equador e parou, depois reinicializou de acordo com as observações reais do sol.
Mas aquele churn regular não era o quadro todo. Aproximadamente duas vezes a cada 100 anos, o sol simulado fazia algo diferente.
Nesses casos estranhos, o dínamo solar não seguiu o mesmo ciclo, mas, em vez disso, agrupou-se em um hemisfério sobre o outro.
"Aquele ciclo de dínamo adicional iria vagar", disse Matilsky. "Ele ficaria em um hemisfério ao longo de alguns ciclos, depois passaria para o outro. Eventualmente, o dínamo solar retornaria ao seu estado original."
Esse padrão pode ser uma falha do modelo, disse Matilsky, mas também pode apontar para um comportamento real e anteriormente desconhecido do dínamo solar. Ele acrescentou que os astrônomos, em raras ocasiões, viram manchas solares se reunindo em um hemisfério do sol mais do que o outro, uma observação que coincide com as descobertas da equipe CU Boulder.
Matilsky disse que o grupo precisará desenvolver seu modelo ainda mais para ver se o duplo dínamo se estende. Mas ele disse que os resultados da equipe poderiam, um dia, ajudar a explicar a causa dos picos e quedas na atividade do sol - padrões que têm enormes implicações para as sociedades climáticas e tecnológicas da Terra.
"Isso nos dá pistas de como o sol pode desligar seu dínamo e voltar a ligar-se novamnte", disse ele.
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