Novas Descobertas sobre o Campo Magnético do Sol

O Sol tem um campo magnético que pode ser medido e analisado. Os cientistas estudam esse campo magnético pra entender seu comportamento e os efeitos no sistema solar. Uma medida do campo magnético do Sol é chamada de Campo Magnético Médio Solar (SMMF). Esse valor representa a força média do campo magnético que conseguimos ver da Terra.

A maior parte das pesquisas sobre o SMMF se concentrou na Fotosfera, que é a camada do Sol que conseguimos ver. No entanto, este estudo olha para medições da Cromosfera, que é a camada acima da fotosfera. Combinando dados de ambas as camadas, a gente quer ter uma ideia melhor de como o campo magnético do Sol funciona.

#Campo Magnético Médio Solar

O SMMF é obtido pela média da componente linha de visão do campo magnético da superfície visível inteira do Sol. Estudos anteriores encontraram o SMMF na fotosfera, mas tem menos informação sobre a cromosfera. Essa pesquisa tem como objetivo preencher essa lacuna calculando o SMMF de ambas as camadas.

Os dados para este estudo vêm de um instrumento especial chamado Investigações Ópticas Sinópticas de Longo Prazo do Sol (SOLIS)/Espectromagnetógrafo Vetorial (VSM). Ele coletou discos completos de Magnetogramas em duas comprimentos de onda específicos. Esses magnetogramas nos permitem analisar os campos magnéticos na fotosfera e na cromosfera durante o período de 2010 a 2017.

#Descobertas sobre o SMMF Cromosférico

Essa pesquisa mostra que o SMMF medido na cromosfera é cerca de 60% mais fraco do que o SMMF medido na fotosfera superior. Apesar dessa diferença, a relação entre as duas medições é forte, indicando que mudanças em um campo provavelmente se refletem no outro.

As descobertas apoiam a ideia de que o SMMF na cromosfera contribui para o campo magnético encontrado no espaço, conhecido como Campo Magnético Interplanetário (IMF).

#Contexto Histórico

O estudo do campo magnético do Sol tem uma longa história. George Ellery Hale foi o primeiro a observar esses campos magnéticos. Desde então, muitos cientistas trabalharam pra entender como esse campo magnético se comporta e seus efeitos no sistema solar.

Pesquisas mostram que o SMMF não varia significativamente ao longo do tempo. Ele tem um padrão regular com uma periodicidade notável de cerca de 27 dias. Medições revelaram que o SMMF pode variar entre aproximadamente 0,2 gauss durante períodos de baixa atividade solar e 2 gauss durante períodos de alta atividade solar.

#Origem do SMMF

Ainda tem uma certa incerteza sobre de onde vem o SMMF. Alguns cientistas acreditam que pode ser parte de um campo magnético que estava presente quando o Sol se formou. Outros acham que pode ser causado pelo movimento dos campos magnéticos na superfície do Sol devido à rotação.

A pesquisa gerou várias explicações e dados de apoio para ambas as ideias. Continua sendo um tema de investigação em andamento.

#Fontes de Dados

Para esse estudo, usamos dados coletados do VSM, que é conhecido por suas observações de alta qualidade do Sol. O VSM está offline desde o final de 2017 pra upgrades, mas anteriormente forneceu informações valiosas sobre o campo magnético do Sol.

O VSM usa modos diferentes pra capturar dados sobre o campo magnético. Os modos específicos usados neste estudo são projetados pra fornecer magnetogramas de disco completo, o que significa que medem toda a parte visível do Sol.

#Analisando os Dados

Pra obter resultados precisos, selecionamos cuidadosamente os dados usados. Focamos em dados coletados dentro de uma janela de duas horas pra tanto as observações de 6302L quanto de 8542L, pra garantir que fossem comparáveis. Esse processo nos permitiu analisar um número significativo de observações enquanto evitávamos dados ruins, que podem ser causados por vários problemas durante a coleta de dados.

Dados ruins podem levar a conclusões erradas, então tivemos que filtrar qualquer magnetograma que tivesse pixels faltando ou artefatos. Uma vez que selecionamos os dados válidos, calculamos a média da força do campo magnético ao longo do disco solar visível pra encontrar os valores do SMMF.

#Comparando Resultados de Diferentes Instrumentos

O estudo também comparou os valores do SMMF obtidos de diferentes instrumentos. Ao olhar os dados do VSM junto com outras fontes como o Observatório Solar Wilcox (WSO) e o Imaginador Heliossismológico e Magnético (HMI), conseguimos confirmar a precisão dos nossos resultados.

Os resultados do VSM mostraram boa concordância com os outros instrumentos, o que sugeriu que nossas medições do SMMF eram precisas e confiáveis. Algumas pequenas diferenças podem existir por causa dos diferentes instrumentos usados, mas os padrões gerais permaneceram semelhantes.

#Variações Diárias e Atividade Solar

Analisando as variações diárias nos valores do SMMF ao longo do período do estudo mostrou padrões relacionados à atividade solar. Durante períodos de baixa atividade solar, como menos manchas solares, os valores do SMMF pareciam correlacionar mais fortemente entre si. Por outro lado, durante períodos de alta atividade, as correlações eram um pouco mais fracas.

Isso sugere uma relação complexa entre a atividade solar e o comportamento do campo magnético solar. Levanta questões sobre como fatores externos ou mudanças no ambiente solar podem influenciar essas medições magnéticas.

#O Papel da Cromosfera

Entender a cromosfera é essencial pra captar o quadro completo do campo magnético do Sol. A pesquisa destacou como o campo magnético na cromosfera é diferente do da fotosfera. O SMMF cromosférico mais fraco apoia a noção de que grande parte do campo magnético que medimos no espaço se origina das camadas inferiores do Sol.

Essa observação enfatiza o quão dinâmicas e interconectadas são as camadas do Sol. Com as evidências reunidas, podemos começar a formar uma compreensão mais clara de como os campos magnéticos viajam do Sol pro espaço e os efeitos potenciais que podem ter na Terra e em outros planetas.

#Conclusão

O estudo indica a importância de medir o campo magnético solar em diferentes camadas do Sol. O SMMF na cromosfera é mais fraco do que na fotosfera, mas ambos os valores se relacionam de perto e ajudam a informar nossa compreensão do campo magnético solar mais amplo.

A pesquisa sobre o campo magnético solar continua a evoluir, com investigações em andamento sobre suas origens e os mecanismos que governam seu comportamento. Este estudo contribui com insights valiosos que ajudarão a moldar nossa compreensão da dinâmica solar e seus efeitos em todo o sistema solar.