Você já viu o vento quente do verão soprar através de um campo de trigo maduro? Nesse caso, você está familiarizado com o efeito ondulatório. Esse efeito em cascata é chamado de ondas de Alfvén.
Graças ao Solar Dynamics Observatory (SDO) da NASA, agora podemos ver o efeito das ondas de Alfvén, rastrear seus movimentos e ver quanta energia está sendo transportada. Essas novas descobertas têm pesquisadores solares esclarecedores e podem ser a chave para duas outras ocorrências solares enigmáticas - o intenso aquecimento da coroa a cerca de 20 vezes mais quente que a superfície do Sol e os ventos solares que atingem 2,4 milhões de quilômetros por hora.
“O SDO tem uma resolução incrível para que você possa realmente ver ondas individuais”, diz Scott McIntosh, do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica em Boulder, Colorado. “Agora podemos ver que, em vez dessas ondas, têm cerca de 1000 a energia necessária, como pensávamos anteriormente, ela tem o equivalente a cerca de 1100W de lâmpada para cada 11 pés quadrados da superfície do Sol, o que é suficiente para aquecer a atmosfera do Sol e impulsionar o vento solar. ”
Como McIntosh aponta em seu 28 de julho Natureza artigo, as ondas de Alfvén são bastante simples. Seu movimento ondula para cima e para baixo as linhas do campo magnético semelhantes à maneira como uma vibração viaja ao longo de uma corda de violão. O campo de plasma que envolve o Sol se move em harmonia com as linhas do campo. O SDO pode "ver" e acompanhar esse movimento. Embora o cenário seja muito mais complexo, entender as ondas é essencial para entender a natureza da conexão Sol-Terra e outras questões menos claras, como o que causa aquecimento coronal e a velocidade do vento solar.
“Sabemos que existem mecanismos que fornecem um enorme reservatório de energia na superfície do sol”, diz o cientista espacial Vladimir Airapetian no Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland. “Essa energia é bombeada para a energia do campo magnético, transportada para a atmosfera do sol. atmosfera e depois liberada como calor. " Mas determinar os detalhes desse mecanismo há muito tempo é debatido. Airapetian ressalta que um estudo como este confirma que as ondas de Alfvén podem fazer parte desse processo, mas que mesmo com o SDO ainda não temos a resolução de imagem para provar isso definitivamente.
Hannes Alfvén teorizou as ondas pela primeira vez em 1942, mas não foi até 2007 que elas foram realmente observadas. Isso provou que eles podiam transportar energia da superfície do Sol para a atmosfera, mas a energia era muito fraca para explicar o alto calor da coroa. Este estudo diz que esses números originais podem ter sido subestimados. McIntosh, em colaboração com uma equipe da Lockheed Martin, Universidade da Noruega de Oslo e da Universidade Católica da Bélgica de Leuven, analisou as grandes oscilações nos filmes do instrumento Atmosphere Imagine Assembly (AIA) da SDO capturado em 25 de abril de 2010. “Nosso nome de código para essa pesquisa foi 'The Wiggles' ”, diz McIntosh. “Porque os filmes realmente parecem que o Sol foi feito de gelatina balançando de um lado para outro em todos os lugares. Claramente, essas manobras carregam energia. ”
As "manobras" - conhecidas como espículas - foram então modeladas contra as ondas de Alfvén e consideradas uma boa combinação. Depois de identificada, a equipe poderia analisar a forma, a velocidade e a energia das ondas. “As curvas sinusoidais se desviavam a velocidades superiores a 48 quilômetros por segundo e se repetiam a cada 150 a 550 segundos. Essas velocidades significam que as ondas seriam energéticas o suficiente para acelerar o vento solar rápido e aquecer a coroa silenciosa. ” diz a equipe. “A falta de repetição - conhecida como o período da onda - também é importante. Quanto menor o período, mais fácil é para a onda liberar sua energia na atmosfera coronal, um passo crucial no processo. ”
Segundo dados preliminares, as espículas saltaram para temperaturas coronais de pelo menos 1,8 milhão de graus Fahrenheit. O emparelhamento de ondas e calor de Alfvén pode ser o suficiente para manter a coroa na temperatura atual ... mas não o suficiente para causar explosões de radiação. "Saber que pode haver energia suficiente nas ondas é apenas metade do problema", diz Airapetian, de Goddard. “A próxima pergunta é descobrir qual fração dessa energia é convertida em calor. Pode ser tudo ou 20% - então precisamos saber os detalhes dessa conversão. ”
Mais estudo? Pode apostar'. E a equipe de SDO está pronta para a tarefa.
"Ainda não entendemos perfeitamente o processo, mas estamos obtendo observações cada vez melhores", diz McIntosh. "O próximo passo é que as pessoas aprimorem as teorias e os modelos para realmente capturar a essência da física que está acontecendo".
Fonte da história original: NASA SDO News.
