O mesmo tipo de ondas planetárias em grande escala que serpenteiam pela atmosfera bem acima da superfície da Terra também pode existir no Sol, de acordo com um novo estudo liderado por um cientista do National Center for Atmospheric Research (NCAR).

Assim como as ondas em grande escala que se formam na Terra, conhecido como ondas de Rossby, influenciam os padrões climáticos locais, as ondas descobertas no Sol podem estar intimamente ligadas à atividade solar, incluindo a formação de manchas solares, regiões ativas, e a erupção de explosões solares.

"A descoberta de ondas de Rossby magnetizadas no Sol oferece a tentadora possibilidade de que podemos prever o clima espacial com muito mais antecedência, "disse o cientista do NCAR Scott McIntosh, autor principal do artigo.

O estudo será publicado no dia 27 de março na revista Astronomia da Natureza . Os co-autores são William Cramer, da Yale University, Manuel Pichardo Marcano, da Texas Tech University, e Robert Leamon da Universidade de Maryland, College Park.

A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation (NSF), que é o patrocinador do NCAR, e pela NASA.

Uma visão sem precedentes do Sol

Na terra, As ondas de Rossby estão associadas ao caminho da corrente de jato e à formação de sistemas de baixa e alta pressão, que por sua vez influenciam os eventos climáticos locais.

As ondas se formam em fluidos em rotação - na atmosfera e nos oceanos. Porque o Sol também está girando, e porque é feito em grande parte de plasma que atua, em algumas formas, como um vasto oceano magnetizado, a existência de ondas do tipo Rossby não deve ser uma surpresa, disse McIntosh, que dirige o Observatório de Alta Altitude do NCAR.

E, no entanto, os cientistas não tinham as ferramentas para distinguir esse padrão de onda até recentemente. Ao contrário da Terra, que é examinado em vários ângulos por satélites no espaço, os cientistas historicamente têm sido capazes de estudar o Sol de apenas um ponto de vista:visto da direção da Terra.

Mas por um breve período, de 2011 a 2014, os cientistas tiveram a oportunidade sem precedentes de ver toda a atmosfera do Sol de uma só vez. Durante esse tempo, observações do Solar Dynamics Observatory (SDO) da NASA, que fica entre o Sol e a Terra, foram complementados por medições da missão Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO) da NASA, que incluía duas espaçonaves orbitando o sol. Coletivamente, os três observatórios forneceram uma visão de 360 ​​graus do Sol até que o contato foi perdido com uma das espaçonaves STEREO em 2014. McIntosh e seus co-autores mineraram os dados coletados durante a janela de cobertura solar total para ver se a onda em grande escala padrões podem surgir.

"Ao combinar os dados de todos os três satélites, podemos ver o sol inteiro e isso é importante para estudos como este porque você deseja que as medições sejam todas ao mesmo tempo, "disse Dean Pesnell, Cientista do projeto SDO no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Eles estão ultrapassando os limites de como usamos os dados solares para entender o interior do sol e de onde vem o campo magnético do sol."

Encontrar ondas nos dados

A equipe usou imagens tiradas por instrumentos no SDO e STEREO para identificar e rastrear os pontos brilhantes coronais. Essas pequenas feições brilhantes pontilham toda a face do Sol e têm sido usadas para rastrear movimentos nas profundezas da atmosfera solar.

Os cientistas representaram os dados combinados em diagramas de Hovmöller, uma ferramenta de diagnóstico desenvolvida por meteorologistas para destacar o papel das ondas na atmosfera da Terra. O que emergiu da análise foram bandas de atividade magnetizada que se propagam lentamente pelo Sol - exatamente como as ondas de Rossby encontradas na Terra.

A descoberta pode ligar uma série de fenômenos solares que também estão relacionados ao campo magnético do Sol, incluindo a formação de manchas solares, suas vidas, e a origem do ciclo solar de 11 anos do Sol. "É possível que esteja tudo ligado, mas precisávamos ter uma perspectiva global para ver isso, "McIntosh disse." Acreditamos que as pessoas têm observado os impactos dessas ondas semelhantes a Rossby por décadas, mas não foi capaz de colocar o quadro todo junto. "

Com uma nova compreensão de como o quadro geral pode realmente ser, os cientistas poderiam dar um passo mais perto de prever o comportamento do Sol.

"A descoberta de ondas do tipo Rossby no Sol pode ser importante para a previsão de tempestades solares, os principais impulsionadores dos efeitos do clima espacial na Terra, "disse Ilia Roussev, diretor do programa na Divisão de Ciências Atmosféricas e Geoespaciais da NSF. "O mau tempo no espaço pode atrapalhar ou danificar as operações dos satélites, e sistemas de comunicação e navegação, bem como causar interrupções na rede elétrica, levando a enormes perdas socioeconômicas. As estimativas colocam o custo dos perigos climáticos espaciais em US $ 10 bilhões por ano. "

Mas, para avançar nossos recursos preditivos, os cientistas devem primeiro obter uma melhor compreensão das ondas e dos padrões que persistem nelas, o que exigiria mais uma vez ter uma visão de 360 ​​graus do sol.

“Para conectar a escala local com a escala global, precisamos expandir nossa visão, "McIntosh disse." Precisamos de uma constelação de espaçonaves que circundem o Sol e monitorem a evolução de seu campo magnético global. "