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Ventos solares intensificam raios na Terra, diz estudo
- 15 maio 2014
Mudanças
na atividade do Sol estão provocando a ocorrência de raios na Terra,
segundo um estudo recém-publicado por pesquisadores britânicos.
Os
cientistas descobriram que quando rajadas de partículas solares entram
em nossa atmosfera em alta velocidade, o número de raios aumenta.O fato de a atividade solar ser monitorada de perto por satélites hoje em dia permite a previsão da ocorrência dessas tempestades, segundo os pesquisadores, que publicaram seus resultados na publicação científica Environmental Research Letters.
"Os raios significam um perigo significativo", comenta o coordenador da pesquisa, Chris Scott, da Universidade de Reading, na Grã-Bretanha. "Há algo como 24 mil pessoas atingidas por raios a cada ano, então qualquer entendimento ou aviso antecipado da gravidade das tempestades de raios pode ser útil", diz.
A rotação natural do Sol expele partículas que viajam a uma velocidade entre 400km e 800km por segundo.
Já se sabia que a chegada desses ventos solares na atmosfera podia gerar as aurora polares, mas a nova pesquisa mostra que eles podem influenciar também o clima.
"O vento solar não é contínuo, ele tem rajadas lentas e rápidas. Como o Sol tem sua rotação, essas rajadas podem ser enviadas umas atrás das outras, então se você pode ter um vento solar rápido alcançando um vento solar lento, isso provoca uma concentração", diz Scott.
Os cientistas descobriram que quando a velocidade e a intensidade dos ventos solares aumentam, também aumenta a incidência de raios.
Os pesquisadores dizem que o clima turbulento dura mais de um mês depois que as partículas atingem a Terra.
Segundo Scott, a descoberta foi uma surpresa, porque pensava-se que um aumento nos ventos solares teria o efeito oposto.
"É inesperado, porque essas rajadas de partículas trazem com elas um campo magnético reforçado, e isso protege a Terra dos raios cósmicos de energia muito alta de fora do Sistema Solar. Esses raios são gerados pela explosão de supernovas, que aceleram as partículas até a velocidade da luz", observa.
Pesquisas anteriores já haviam mostrado que os raios cósmicos do espaço podiam elevar a ocorrência de raios elétricos e pensava-se que o aumento do efeito de proteção das partículas solares poderia provocar uma redução na ocorrência de raios elétricos na Terra.
"Em vez disso, o que vimos na verdade foi um aumento significativo na ocorrência de raios. Parece que esses ventos solares trazem com eles um grupo de partículas com energia ligeiramente mais baixa, e elas provocam um aumento na incidência de raios", diz Scott.
Os pesquisadores ainda não estão seguros sobre a forma como isso ocorre, mas dizem que as partículas podem estar penetrando nuvens em tempestades, facilitando a descarga elétrica por meio dos raios.
"O que precisamos fazer agora é rastrear essas partículas energéticas pela atmosfera, para ver se conseguimos descobrir onde elas vão parar", diz Scott.
"Sabemos que essas partículas não são suficientemente energéticas para chegar ao solo, então devem parar em algum lugar na baixa atmosfera. Precisamos saber exatamente onde", explica.
Apesar disso, ele observa que já existem muitas informações sobre o destino dessas partículas, que podem ajudar com a previsão de tempestades.
"Essas rajadas de ventos solares podem ser muito previsíveis. Sabemos que o Sol completa a rotação em 27 dias, então há uma taxa de repetição muito alta. Se observamos elas uma vez, sabemos que dali a 27 dias elas estarão de volta", disse Scott.
Apesar de os dados usados na pesquisa serem específicos da Europa, os pesquisadores acreditam que o efeito é global.
Descoberta a fonte de energia do Vento Solar
Descoberta a fonte de energia do Vento Solar
Utilizando dados de uma sonda da NASA,
pesquisadores encontraram sinais de uma fonte de energia no Vento Solar
que chamou a atenção de pesquisadores de Fusão Nuclear. A NASA poderá
testar a teoria ainda nesta década, com o lançamento de uma nova sonda
para um olhar mais próximo do Sol.
A descoberta foi feita por um grupo de
astrônomos tentando resolver um mistério de décadas: o que aquecia e
acelerava o Vento Solar?
Vento Solar.
O Vento Solar é um fluxo quente e veloz
de gás magnetizado que flui da parte mais externa da atmosfera solar. É
composto basicamente de íons de Hidrogênio e Hélio com traços de
elementos mais pesados. Estes pesquisadores igualan a vaporização de
água em uma chaleira: o sol está literalmente se fervendo e evaporando.
“Mas”, comenta Adam Szabo do GSFC
(Goddard Space Flight Center) da NASA, “o Vento Solar faz algo que o
vapor na sua cozinha nunca faz. O vapor sobe pela chaleira, perde
velocidade e esfria. Enquanto o vento solar sai do Sol, ele acelera,
triplicando sua velocidade enquanto passa pela Corona. Além disso, algo
dentro do Vento Solar continua a acrescentar calor mesmo quando está
viajando atráves do intenso frio do espaço”.
Encontrar este “algo” foi o objetivo de
uma série de estudos por décadas. Durante os 1970s e 80s, observações
por duas naves, German e US Helios, estabeleceram as bases para as
primeiras teorias, em que geralmente incluiam alguma mistura de
instabilidades do plasma, ondas magnetohidrodinamicas e aquecimento por
turbulência. Estreitar o leque de possibilidades foi um desafio. A
resposta residia escondida em dados coletados por uma das primeiras
sondas espaciais ainda ativas da NASA, uma sonda solar chamada Wind.
Lançada em 1994, Wind é tão velha
que utiliza fitas magnéticas (como as VHS e fitas cassete) para gravar e
ler os dados recolhidos. Equipada com uma pesada blindagem e sistemas
duplamente redundantes para minimizar o risco de falhas, a nave foi
feita para durar; pelo menos um dos pesquisadores da NASA chama-a de
“Battlestar Gallactica” das pesqusias heliofísicas. Wind sobreviveu por quase dois completos ciclos solares e inúmeras explosões solares.
Sonda Wind e 19 anos de leituras das propriedades do Vento Solar.
“Depois de todos estes anos, Wind ainda nos está enviando dados excelentes,” afirma Szabo, cientista da missão Wind “e ainda tem 60 anos de combustível nos seus tanques”.
Utilizar a Wind para desmascarar este
mistério, foi, para Justin Kasper do Centro Harvard-Smithsonian de
Astrofísica, “óbvio”. Ele e seu time processaram os 19 anos de dados
gravados pela espaçonave, com 19 anos de temperatura, campo magnético e
energético do vento solar.
“Acho que encontramos”, ele diz. “A fonte de aquecimento do Vento Solar são ondas de íons em rotação de cyclotron”.
Ondas de ìons em rotação de cyclotron
são originadas de protons que circulam com ritmo gerador de ondas ao
redor do campo magnético do Sol. De acordo com uma teoria desenvolvida
por Phil Isenberg (Universidade de New Hampshire) e expandida por Vitaly
Galinsky e Valentin Shevchenko (UC San Diego), ondas de íons em rotação
de cyclotron emanam do Sol, correndo através do Vento Solar, aquecendo
então o gás para milhões de graus e acelerando seu fluxo para milhões de
kilômetros por hora. As descobertas de Kasper confirmam que as ondas de
íons em rotação de cyclotron estão ativas, pelo menos ao redor da
Terra, onde a sonda Wind opera.
Ondas de ìons em rotação de cyclotron
podem fazer muito mais que apenas aquecer e acelerar o Vento Solar, nota
Kasper. “Elas [as ondas] também são responsáveis por algumas das
estranhas propriedades do Vento Solar.
O Vento Solar não é como o vento aqui na
Terra. Aqui, ventos atmosféricos carregam Nitrogênio, Oxigênio, Vapor,
entre outros; todos os elementos movem-se em velocidades e temperaturas
iguais. Já o Vento Solar, por outro lado, é muito mais estranho.
Elementos químicos do Vento Solar como Hidrogênio, Hélio e íons mais
pesados, movem-se em velocidades diferentes cada. Possuem temperaturas
diferentes e o mais estranho: as temperaturas variam em função da
direção do Vento.
“Nós nos perguntávamos o porque de
elementos mais pesados se deslocarem mais rápidos e serem mais quentes
do que seus equivalentes mais leves,” diz Kasper. “Isso vai totalmente
contra a intuição”.
A teoria da rotação de íons em cyclotron
explica: ìons mais pesados, originários de elementos mais pesados,
ressonam melhor com as ondas provindas dos íons em rotação de cyclotron.
Comparados com seus equivalentes mais leves, eles ganham mais energia e
calor enquanto navegam pelo espaço.
O comportamento de íons pesados no Vento
Solar é o que mais intriga pesquisadores de Fusão Nuclear. Kasper
explica: “Quando você olha um reator de fusão aqui na Terra, um dos
maiores desafios é a contaminação. Ìons pesados que ficam nas paredes de
metal da câmara de fusão entram no plasma onde a fusão acontece. Ìons
mais pesados irradiam calor. Isso leva a um esfriamento tão intenso que
interrompe a reação de fusão”.
Ondas de íons em rotação de cyclotron do
mesmo tipo que Kasper encontrou no Vento Solar pode prover uma maneira
de reverter este processo. Teoricamente, ele poderiam ser usados pata
aquecer e/ou remover os íons pesados, restaurando o balanceamento
térmico para fundir o plasma.
“Fui convidado para várias conferências de Fusão para falar sobre nosso trabalho com o Vento Solar”, ele diz.
O próximo passo, concordam Kasper e
Szabo, é descobrir se as ondas de íons em rotação de cyclotron funcionam
da mesma forma lá no fundo da atmosfera solar, onde o Vento Solar
inicia sua jornada. Para descobrir isso, a NASA planeja lançar uma sonda
para dentro do Sol.
Solar Probe Plus da NASA.
A Solar Probe Plus (algo como Sonda
Solar +), agendada para lançamento em 2018, vai mergulhar tão fundo na
atmosfera solar que o Sol vai parecer 23x mais largo que ele aparece
para nós aqui na Terra. Numa maior aproximação, a 7 milhões de
kilômetros da superfície solar (Fotosfera), a Solar Probe Plus vai lidar
com temperaturas superiores a 1400°C e explosões de radiação em níveis
nunca antes experimentados por qualquer espaçonave já construída pelo
homem. O objetivo da missão é ter contato com o Plasma solar e seu campo
magnético na origem do Vento Solar.
“Com a Solar Probe Plus, seremos capazes
de conduzir testes específicos da teoria de rotação de íons em
cyclotron utilizando sensores muito mais avançados que os da sonda Wind,” dia Kasper. “Isso vai nos trazer um entendimento muito mais profundo da fonte de energia do Vento Solar”.
A pesquisa de Justin Kasper foi públicada no Physical Review Letters, em 28 de fevereiro de 2013: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i9/e091102
Site da missão Solar Probe Plus: http://solarprobe.jhuapl.edu/
Texto traduzido de http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/08mar_solarwind/
galeriadometeorito.com Vento solar de alta pressão deixa Vênus com cauda de cometa
31/01/13 - Sem campo magnético para proteção, planeta Vênus tem a sua ionosfera moldada por ventos de tempestade solar.
De acordo com estudos da Agência Espacial Europeia (ESA), divulgados nessa semana, a pressão exercida pelos ventos solares deixou o planeta Vênus com uma cauda em forma de gota, assim como a de um cometa.
Acompanhe a atividade solar em tempo real
Cientistas da ESA explicam que Vênus não tem um forte campo magnético que protege o planeta dos ventos solares. Com isso, partículas são carregadas e formam “a cauda do cometa” no lado noturno.
Com o planeta Terra é bem diferente. Nós somos "protegidos" por um forte campo magnético; a ionosfera é relativamente estável sob uma variedade de condições de vento solares. Em comparação, Vênus não tem seu próprio campo magnético, sendo assim, ele sofre os efeitos dos ventos solares e portanto, tem a sua ionosfera moldada.
As partículas são de gás eletricamente carregadas. Elas ficam na ionosfera, campo que fica acima da atmosfera de um planeta.
"A ionosfera em forma de gota começou a se formar dentro de 30-60 minutos após o vento solar de alta pressão. Ao longo de dois dias terrestres, a cauda havia se estendido a pelo menos dois raios de Vênus, voltada para o lado noturno ", informa Yong Wei do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar, na Alemanha, principal autor das novas descobertas.
As novas observações abrem um debate sobre como a força do vento solar afeta a maneira em que o plasma ionosférico é transportada do lado diurno para o noturno de Vênus.
Assim como Vênus, Marte não conta com um forte campo magnético e registra uma atividade semelhante de partículas devido ao vento solar.
Fonte: ESA
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