Comportamento das Radiações Cósmicas Durante os Recentes Mínimos Solares

Tanto os mínimos solares de 2009 quanto de 2020 foram marcados pela falta de Atividade Solar e um aumento notável de Raios Cósmicos Galácticos (GCRs). GCRs são partículas de alta energia que vêm de fora do nosso sistema solar. Durante esses períodos, os níveis de GCRs chegaram a novos recordes, o que é estranho. No passado, havia uma ligação forte entre os níveis de GCRs e Raios Cósmicos Anômalos (ACRs), que são partículas do nosso sistema solar. No entanto, durante esses mínimos recentes, os níveis de ACR não acompanharam os altos níveis de GCR. Este artigo investiga por que GCRs e ACRs se comportaram de maneira diferente durante essas épocas.

#Altos Raios Cósmicos Galácticos

O mínimo solar de 2009 quebrou recordes de níveis de GCR, que estavam cerca de 20% a 26% mais altos do que os observados durante o mínimo de 1997-1998. Esse aumento foi surpreendente porque as condições eram esperadas para levar a níveis mais baixos de GCR. O ciclo de polaridade magnética único durante 2009 geralmente prevê uma diminuição nos GCRs, mas aconteceu o contrário. As previsões sugeriram que os níveis de GCR seriam ainda mais altos em 2020 se condições semelhantes continuassem. Isso foi confirmado, já que os níveis de GCR em 2020 foram ainda maiores do que em 2009, indicando uma tendência significativa.

#Observações em Solo

Monitores de Nêutrons (NMs) medem os níveis de raios cósmicos na Terra. Os dados mostraram que os níveis de GCR estavam particularmente altos em 2009, com aumentos em relação a ciclos anteriores. Observações de longo prazo de NMs na África do Sul revelaram que os níveis de GCR em 2009 eram mais altos do que os do ciclo de 1987, enquanto os níveis de 2020 superaram os de 1997 e 1975. Esse padrão continuou levantando questões sobre a influência das condições solares nos níveis de raios cósmicos.

#Explorando Raios Cósmicos Anômalos

Diferente dos GCRs, os ACRs não mostraram níveis altos semelhantes durante os mínimos solares. As intensidades de ACRs alcançaram apenas cerca de 90% dos níveis anteriores de 1997 durante o mínimo de 2009. Esse padrão persistiu em 2020, sugerindo uma mudança na forma como essas partículas são influenciadas pela atividade solar. O comportamento dos ACRs pode estar ligado às condições solares mais tranquilas. Quando a atividade solar é baixa, há menos partículas para acelerar os ACRs. Isso leva a uma intensidade menor de ACRs mesmo quando as intensidades de GCR são altas.

#O Papel da Atividade Solar

A atividade solar tem um efeito significativo sobre os raios cósmicos. Menos atividade solar reduz a modulação dos GCRs, permitindo que alcancem níveis mais altos. Durante períodos solares tranquilos, o campo magnético é mais fraco e menos turbulento. Isso influencia a forma como os raios cósmicos são dispersos. O enfraquecimento do vento solar permite que mais GCRs entrem na heliosfera, enquanto as mesmas condições dificultam a aceleração dos ACRs.

#O Modelo de Comportamento dos Raios Cósmicos

Para entender as diferenças nos níveis de raios cósmicos, os pesquisadores criaram um modelo que simula como os raios cósmicos se comportam quando afetados por condições solares. Este modelo leva em conta como os GCRs e ACRs são acelerados e transportados no espaço. Ele analisa vários fatores, incluindo o campo magnético e as condições do vento solar. Ajustando parâmetros no modelo, os pesquisadores conseguem ter uma visão mais clara de como os raios cósmicos se comportam em diferentes circunstâncias.

#O Processo de Aceleração

Os raios cósmicos são acelerados no choque de terminação, onde o vento solar encontra o meio interestelar. O modelo mostrou que, quando as condições são mais tranquilas, os níveis de GCR aumentam porque conseguem se difundir mais facilmente pelo espaço. No entanto, condições menos turbulentas levam a níveis mais baixos de ACRs devido à aceleração menos eficaz. Como resultado, a aceleração dos ACRs é afetada pelas mesmas condições tranquilas que permitem que os GCRs prosperem.

#Comparação de Ciclos Recentes com Ciclos Anteriores

O estudo compara os comportamentos dos raios cósmicos de ciclos recentes com os de ciclos solares mais antigos e ativos. Sugere que os ciclos recentes têm visto menos turbulência, impactando a intensidade dos raios cósmicos. Os níveis mais altos de GCR observados em ciclos recentes têm correlação com uma diminuição nas intensidades de ACR. Essa tendência mostra como o estado do sol pode levar a comportamentos diferentes nos raios cósmicos.

#Observando Através de Monitores de Nêutrons

Os dados dos monitores de nêutrons revelam as tendências em andamento nos níveis de raios cósmicos. Normalizando os dados, os pesquisadores conseguem comparar as intensidades dos raios cósmicos em vários períodos. As tendências dos recentes mínimos solares mostram um padrão claro onde os níveis de GCR têm sido significativamente mais altos em comparação com os níveis de ACR. Essas observações estão alinhadas com as previsões do modelo, reforçando a ideia de que as condições solares influenciam diretamente o comportamento dos raios cósmicos.

#Conclusão

As diferenças de comportamento entre GCRs e ACRs durante os recentes mínimos solares de 2009 e 2020 destacam a relação complexa entre esses raios cósmicos e a atividade solar. Enquanto os níveis de GCR atingiram recordes, os níveis de ACR ficaram para trás devido à diminuição da aceleração em condições solares mais tranquilas. Estudando esses fenômenos, os pesquisadores obtêm insights sobre os processos fundamentais que afetam os raios cósmicos e sua relação com o sol. Esse conhecimento pode ajudar a entender o clima espacial e seu impacto no ambiente da Terra e nas atividades humanas.