Tecnologia Científica

Campo magnético global da coroa solar medido pela primeira vez
O Sol é uma estrela magnetizada e seu campo magnético desempenha um papel crítico na formação da atmosfera solar.
Por Northumbria University - 06/08/2020


Um mapa da intensidade do campo magnético coronal sobreposto a uma imagem coronal tirada pelo instrumento AIA no Solar Dynamics Observatory. Crédito: Yang et al. 2020, Ciência

Uma equipe internacional de físicos solares, incluindo acadêmicos da Northumbria University, em Newcastle upon Tyne, mediu recentemente o campo magnético global da camada mais externa da atmosfera solar, a coroa solar, pela primeira vez.

A equipe, incluindo pesquisadores da Universidade de Pequim, China e do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR), EUA, usou observações do Polarímetro Multicanal Coronal (CoMP), um instrumento que pode fornecer medições da radiação infravermelha proveniente da atmosfera do Sol. Sua pesquisa acaba de ser publicada na revista Science .

O Sol é uma estrela magnetizada e seu campo magnético desempenha um papel crítico na formação da atmosfera solar. O campo magnético governa muitos aspectos do comportamento do Sol, levando a um ciclo solar de 11 anos, erupções solares espetaculares e o aquecimento do gás quente (plasma) na coroa solar a milhões de graus Celsius.

O campo magnético passa pelas diferentes camadas da atmosfera do Sol, o que significa que são necessárias informações sobre o campo magnético de toda a atmosfera para entender a interação entre o plasma solar e o campo magnético.

No entanto, até agora, as medições de rotina do campo magnético solar só foram alcançadas na superfície de nossa estrela (a área do Sol conhecida como fotosfera).

Enquanto se passaram mais de 100 anos desde a primeira medição do campo magnético do Sol, ainda não temos um conhecimento preciso do campo magnético na atmosfera solar superior, especialmente a coroa.

Mais de 20 anos atrás, uma técnica chamada magnetoseismologia foi apresentada como uma maneira de medir o campo magnético na coroa. Este método faz uso de ondas magnéticas, conhecidas como ondas de Alfvén, que são vistas viajando ao longo dos campos magnéticos.

Linhas de campo magnético coronal obtidas a partir do modelo PFSS.
Crédito: Z.-H. Yang et al., Ciência (2020)

É importante ressaltar que a velocidade em que as ondas viajam depende da força do campo magnético, o que significa que a capacidade de medir a velocidade com que elas viajam permite que seja feita uma estimativa do campo magnético.

O Dr. Richard Morton, bolsista do UKRI Future Leader que trabalha na Northumbria University, é um especialista mundial em observação e análise de ondas na coroa do Sol e fez parte da equipe que apresentou esses resultados emocionantes.
 
O Dr. Morton é usuário de longo prazo do instrumento CoMP e é defensor do uso de tais medidas para estudar o campo magnético do Sol. Como ele explica: "Os dados coletados no CoMP revelam que a coroa do Sol está cheia dessas ondas de Alfvén e nos fornece a melhor visualização disponível delas".

A pesquisa atual baseia-se em trabalhos anteriores do Dr. Morton, que demonstraram a possibilidade de as ondas magnéticas poderem ser usadas como uma ferramenta (Morton et al., Nature Communications 2015, Long et al., Astronomy & Astrophysics, 2017).

"Penso que esta é uma demonstração maravilhosa de como podemos explorar as ondas de Alfvén para sondar as propriedades do Sol", acrescentou o Dr. Morton, observando que "o processo é semelhante ao modo como os sismólogos usam terremotos para descobrir o que é o interior". da Terra parece. "

É a primeira vez que um mapa global do campo magnético coronal é obtido por meio de observações coronais reais, marcando um salto no sentido de resolver o problema das medições do campo magnético coronal.

Em princípio, com essa técnica, agora é possível obter rotineiramente mapas globais do campo magnético coronal, preenchendo a parte que falta das medições do magnetismo global do Sol. Juntamente com medições de campo magnético medidas simultaneamente da superfície do Sol, esses magnetogramas coronais sinópticos fornecerão informações críticas para avançar na compreensão de como o campo magnético acopla as diferentes camadas da atmosfera do Sol, bem como os mecanismos físicos responsáveis ​​por erupções solares e ciclo solar. .

 

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