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# Física# Astrofísica solar e estelar

Halo CMEs: Insights dos Ciclos Solares 23 a 25

Uma olhada nos CMEs de halo e a relação deles com os ciclos solares e manchas solares.

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Halo CMEs em CiclosHalo CMEs em CiclosSolaresdurante os ciclos solares recentes.Estudo revela tendências em CMEs halo
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Ejeções de Massa Coronal (CMEs) são grandes explosões de plasma e campo magnético da coroa do Sol. Elas podem ter efeitos significativos no clima espacial e até impactar a tecnologia na Terra. Este artigo analisa a ocorrência de CMEs em halo durante os Ciclos Solares 23, 24 e 25, focando em quantas aconteceram, de onde vieram e suas características.

O que são CMEs em Halo?

CMEs em halo parecem cercar completamente o Sol quando vistas da Terra. Receberam o nome de "halo" porque se parecem com um halo ao redor do Sol. Esses eventos são importantes de estudar porque podem levar a vários fenômenos do clima espacial, como tempestades geomagnéticas, que podem afetar satélites, redes de energia e sistemas de comunicação.

Comparando Ciclos Solares

Ciclos solares são períodos em que a atividade solar aumenta e diminui em um padrão mais ou menos previsível. Cada ciclo solar dura cerca de 11 anos. Durante esses ciclos, o Número de Manchas Solares - pontos escuros na superfície do Sol que indicam atividade solar - varia, assim como a ocorrência de CMEs. Neste estudo, focamos em três ciclos: 23, 24 e 25.

Observações

Coletamos dados sobre CMEs em halo nos primeiros 49 meses de cada ciclo. O total de CMEs em halo observadas foi:

  • Ciclo Solar 23: 109 CMEs
  • Ciclo Solar 24: 137 CMEs
  • Ciclo Solar 25: 144 CMEs

Esses dados mostram que o número de CMEs em halo aumentou do ciclo 23 para os ciclos 24 e 25.

Números de Manchas Solares

A ocorrência de CMEs em halo também está relacionada ao número de manchas solares (SSN). O SSN indica quão ativo o Sol está durante um certo ciclo. Comparando a média do SSN para os três ciclos:

  • Ciclo Solar 23: 82.7
  • Ciclo Solar 24: 47.8
  • Ciclo Solar 25: 60.5

O número de manchas solares diminuiu significativamente no ciclo solar 24, enquanto o ciclo solar 25 viu um leve aumento, mas ainda ficou abaixo do ciclo 23.

Abundância de CMEs em Halo

Quando olhamos para a relação de CMEs em halo com o número de manchas solares, encontramos tendências interessantes. A abundância calculada por número de manchas solares é:

  • Ciclo Solar 23: 1.32 CMEs em halo por mancha solar
  • Ciclo Solar 24: 2.87 CMEs em halo por mancha solar
  • Ciclo Solar 25: 2.38 CMEs em halo por mancha solar

Isso significa que, mesmo com o número de manchas solares mais baixo nos ciclos 24 e 25, o número de CMEs em halo em relação às manchas aumentou, especialmente no ciclo 24.

Locais de Origem das CMEs em Halo

Também olhamos de onde as CMEs em halo vieram no Sol. A maioria das CMEs vem de áreas ativas, onde muita energia se acumula antes de ser liberada.

No ciclo solar 23, a maioria das CMEs em halo veio de perto do centro do disco solar. No entanto, nos ciclos solares 24 e 25, as CMEs se originaram de uma gama mais ampla de locais. A distribuição dos locais de origem indica que:

  • Apenas 12% das CMEs no ciclo 23 vieram de áreas longe do centro.
  • Nos ciclos 24 e 25, mais de um terço das CMEs vieram de regiões mais distantes do centro do Sol.

Isso mostra que as regiões ativas nos ciclos 24 e 25 foram mais diversas em comparação com o ciclo 23.

Alturas e Velocidades das CMEs em Halo

Outro fator que analisamos foi a altura à qual essas CMEs em halo foram observadas quando apareceram como halos. As alturas das CMEs em halo nos ciclos solares 24 e 25 foram geralmente mais baixas do que as do ciclo 23.

Também descobrimos que as velocidades médias das CMEs foram mais lentas nos ciclos 24 e 25. Isso significa que essas CMEs se formaram mais perto do Sol e a velocidades mais baixas em comparação com aquelas no ciclo 23.

Influência do Estado Heliosférico

O "estado heliosférico" se refere às condições no espaço ao redor do Sol, incluindo vento solar e campos magnéticos. Ciclos solares mais fracos tendem a ter uma pressão heliosférica total mais baixa. Essa pressão mais baixa pode permitir que as CMEs cresçam maiores enquanto se afastam do Sol, tornando mais provável que sejam classificadas como CMEs em halo.

Como resultado, durante os ciclos mais fracos, as CMEs em halo podem ter uma taxa de ocorrência mais alta. Isso é evidente nos dados, que mostram propriedades semelhantes para as CMEs em halo nos ciclos 24 e 25, enquanto o ciclo 23 difere significativamente.

Conclusões

Resumindo, o estudo das CMEs em halo nos ciclos solares 23, 24 e 25 revela várias descobertas importantes:

  1. O número de CMEs em halo foi maior nos ciclos 24 e 25 em comparação com o ciclo 23. No entanto, o número de manchas solares foi significativamente menor nesses ciclos.

  2. A abundância normalizada de CMEs em halo em relação ao número de manchas solares foi mais alta no ciclo 24, sugerindo que esse ciclo teve mais CMEs por mancha solar do que os outros ciclos.

  3. Os locais de origem das CMEs em halo nos ciclos 24 e 25 foram mais variados do que no ciclo 23, com uma maior porcentagem se originando de regiões mais distantes do centro do Sol.

  4. As CMEs em halo observadas nos ciclos 24 e 25 foram mais baixas e mais lentas do que no ciclo 23, significando dinâmicas de formação diferentes.

  5. No geral, os achados apoiam a ideia de que o ciclo solar 25 é semelhante ou um pouco mais forte que o ciclo 24, mas significativamente mais fraco que o ciclo 23.

Essas percepções contribuem para nosso conhecimento sobre a atividade solar e seu impacto no clima espacial, ajudando a informar previsões e melhorar nossa compreensão do comportamento do Sol.

Fonte original

Título: Implications of the abundance of halo coronal mass ejections for the strength of solar cycle 25

Resumo: We assess the relative strength of solar cycle (SC) 25 with respect to SCs 23 and 24 based on the abundance of halo coronal mass ejections (CMEs). We make use of the halo CME database (https://cdaw.gsfc.nasa.gov/CME_list/halo/halo.html) to compare the halo CME abundance during the first four years in each of SCs 23 to 25. The main result is that in several aspects such as the abundance, occurrence rate, source locations, and halo heights, halo CMEs are similar between SCs 24 and 25 but different from SC 23. This result follows from the fact that weaker cycles have low heliospheric total pressure, whose backreaction on CMEs allows them to expand more and hence enhancing the chance of becoming a halo. The solar cycle variation of halo CME properties is consistent with the precursor-based cycle prediction methods that indicate SC 25 is similar to or only slightly stronger than SC 24.

Autores: Nat Gopalswamy, Grzegorz Michalek, Seiji Yashiro, Pertti Makela, Sachiko Akiyama, Hong Xie

Última atualização: 2024-07-05 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2407.04548

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.04548

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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