Em 2019, quando o Sol se aproximava do mínimo no seu ciclo de 11 anos de atividade magnética, uma dúzia de cientistas reuniram-se para um exercício tradicional: prever o próximo pico. Agora, alguns anos após o ressurgimento do Sol, está a tornar-se claro que a previsão oficial do painel, convocado pela NASA, a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) e o Serviço Ambiental Espacial Internacional (ISES), errou o alvo. A atividade do Sol já ultrapassou a previsão, atingindo níveis não vistos em 20 anos, e o máximo solar pode chegar no próximo ano, meses antes do seu calendário presumido. “Obviamente o painel subestimou-o”, diz Ilya Usoskin, físico da Universidade de Oulu.
A discrepância destaca a necessidade de melhores observações do Sol. Também pode apontar para fatores desconhecidos, que influenciem o dínamo agitado do gás ionizado, que dá origem ao campo magnético do Sol. “Gostaria de pensar que estamos a fazer progressos em termos de compreensão do dínamo, mas há trabalho a fazer”, diz Mark Miesch, físico solar da Universidade do Colorado em Boulder.
As apostas são altas. No pico da atividade, o Sol desencadeia com mais frequência tempestades de partículas que colidem com a Terra, ameaçando satélites, bloqueando transmissões de rádio e sobrecarregando as redes elétricas. Como o ciclo anterior foi invulgarmente moderado, “fomos levados a um falso sentimento de complacência”, diz Tamitha Skov, heliofísica da Universidade de Millersville.
Os cientistas normalmente rastreiam os ciclos solares contando as manchas solares, explosões de atividade, estimuladas por nós de loops de campo magnético. O número de manchas solares aumenta ao longo do ciclo solar e depois cai para perto de zero, à medida que a atividade magnética diminui. Quando o painel de previsão NASA-NOAA-ISES se reuniu em 2019, analisou cerca de 60 modelos de previsão diferentes, cada um oferecendo uma estimativa para o número máximo de manchas solares e quando chegaria.
Alguns dos modelos são puramente estatísticos, fazendo previsões extrapolando séculos de observações de manchas solares. Outros baseiam-se em “precursores” observáveis, que se pensa estarem correlacionados com o ciclo solar, tais como a força do campo magnético nos polos do Sol no mínimo solar. À medida que o ciclo avança, esse “campo de sementes” torna-se mais poderoso à medida que as suas linhas de campo são enroladas em forma de rosca pela forma como o Sol gira, mais rapidamente no equador do que nos polos. Uma terceira categoria baseia-se em modelos informáticos avançados, que funcionam como modelos climáticos, ingerindo o máximo possível de dados observáveis, e depois utilizando as leis da física para simular o dínamo do Sol e os campos magnéticos variáveis.
Depois de uma semana discutindo os méritos de diferentes abordagens, o painel votou e chegou a um consenso: a contagem mensal de manchas solares atingiria o pico em cerca de 115, por volta de julho de 2025, tornando-o um ciclo relativamente fraco, muito parecido com o anterior. Mas o Sol já acordou mais rápido e está mais vigoroso do que o esperado. Ostentou 159 manchas solares em julho e 115 em agosto.
“Acertamos absolutamente? Não”, diz Lisa Upton, física do Southwest Research Institute que co-presidiu o painel. “Mas considerando o nível de incerteza associado ao que estamos tentando fazer aqui, é na verdade uma previsão muito boa.”
Upton acredita que uma das razões pelas quais a previsão do painel falhou, é a qualidade e a longevidade das observações que alimentam e impulsionam os modelos precursores e de dínamo, e mais importante ainda, a força do campo magnético polar. Esses valores vêm principalmente do Observatório Solar Wilcox, que pode ver a marca do campo polar no espectro da luz solar. Mas o telescópio tem uma resolução relativamente fraca e uma visão limitada. Conceitos de missão da NASA, como Firefly e Solaris, enviariam naves espaciais para mais perto do Sol, para sondar diretamente os seus campos polares, mas ainda estão em fase de desenvolvimento.
Outros pesquisadores suspeitam de um problema mais profundo. A relação entre os campos magnéticos polares e a subsequente atividade solar, é obtida a partir de medições que abrangem apenas algumas décadas, e outros fatores podem estar em ação. As pistas vêm de observações lideradas por Scott McIntosh, físico solar e vice-diretor do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica.
Durante duas décadas, ele e seus colegas, rastrearam milhões de “pontos brilhantes” em imagens ultravioletas extremas do Sol, que eles acham que traçam faixas de campo magnético viajando sob a pele do Sol. Os pontos brilhantes parecem seguir um padrão ao longo de dois ciclos solares: Os aglomerados surgem rotineiramente em latitudes médias no início do primeiro ciclo solar. Eles então migram em direção ao equador, à medida que a atividade solar atinge o pico, diminui e atinge o pico novamente. No final do segundo ciclo, os pontos desaparecem repentinamente, no que os pesquisadores chamam de “evento terminador”. Logo após este evento, os pontos brilhantes reaparecem nas latitudes médias e iniciam o ciclo novamente.
McIntosh acredita, que o padrão de ciclo duplo significa que as bandas de campo subjacentes dos ciclos subsequentes devem estar interagindo, às vezes de forma construtiva, levando ao aumento da atividade solar. E ele pensa que o tempo de eventos consecutivos do terminador, pode ser usado para prever esta interferência, e a altura e o tempo do próximo máximo solar. Depois de detectar o evento terminador mais recente em dezembro de 2021, ele e seus colegas previram que as manchas solares deste ciclo atingiriam o pico em cerca de 184 em algum momento próximo ao início de 2024.
“É um padrão fascinante e algo que desafiará a teoria do dínamo”, diz Miesch. Dibyendu Nandi, astrofísico do Instituto Indiano de Educação e Pesquisa Científica de Calcutá, que trabalhou em modelos de dínamo usados na previsão do painel de 2019, não acredita no poder preditivo dos eventos do Exterminador do Futuro. Ele, no entanto, ainda acredita que os pontos positivos podem ser um sinal importante. “Acho que eles estão no caminho certo”, diz ele.
As simulações de dínamo percorreram um longo caminho na última década e agora preveem muito bem os campos de sementes polares, diz Nandi. Se a atividade solar global continuar a aumentar muito além das previsões, os cientistas poderão ter de reconsiderar se os campos polares são realmente a única coisa que impulsiona o ciclo solar, argumenta ele. Talvez, como sugerem as observações de McIntosh, a interação de campos magnéticos persistentes no interior do Sol esteja a deixar uma marca no próximo ciclo. É uma possibilidade que Nandi está investigando agora em seus modelos.
“Se há uma certeza neste campo da previsão”, diz Nandi, “é que devemos estar sempre prontos para provar que estamos errados e voltar às nossas pranchetas”.
Referente ao artigo publicado em Science.
Este post já foi lido1335 times!
You must be logged in to post a comment Login