A composição elementar da atmosfera quente do Sol, conhecida como 'corona', está fortemente ligada ao ciclo de atividade magnética solar de 11 anos, uma equipe de cientistas da UCL, George Mason University e Naval Research Laboratory revelou pela primeira vez.

O estudo, publicado em Nature Communications e financiado pelo programa Hinode da NASA, mostra que um aumento na atividade magnética anda de mãos dadas com um aumento de certos elementos, como o ferro, na coroa solar. Pensa-se que os resultados podem ter implicações significativas para a compreensão do processo que conduz ao aquecimento da coroa solar.

"A composição elementar é um componente importante do fluxo de massa e energia nas atmosferas do Sol e de outras estrelas. Como essa composição muda, se realmente mudar, como o material flui da superfície do Sol para sua coroa influencia as idéias que temos sobre o aquecimento e a atividade na atmosfera de outras estrelas, "disse a Dra. Deborah Baker (UCL Space &Climate Physics).

Ao longo de seu ciclo de 11 anos, o Sol se move de períodos relativamente silenciosos no mínimo solar, a intensa atividade magnética no máximo solar, quando um grande número de manchas solares aparece e há um aumento na radiação.

"Anteriormente, muitos astrônomos pensaram que a composição elementar na atmosfera de uma estrela dependia das propriedades da estrela que não mudam, como a taxa de rotação ou gravidade superficial. Nossos resultados sugerem que também pode estar relacionado com a atividade magnética e processos de aquecimento na própria atmosfera, e eles mudam com o tempo, pelo menos no Sol, "disse o principal autor do estudo, Dr. David H. Brooks (George Mason University).

A superfície do Sol, a fotosfera, tem uma temperatura de cerca de 6.000 graus, mas a atmosfera externa, a coroa - melhor vista da Terra durante eclipses solares totais - é várias centenas de vezes mais quente. Como a corona é aquecida a milhões de graus é um dos problemas não resolvidos mais significativos da astrofísica. A solução ajudará os cientistas a entender melhor o aquecimento de outras estrelas.

"Por que a coroa do Sol é tão quente é um enigma de longa data. É como se uma chama saísse de um cubo de gelo. Não faz sentido! Os astrônomos solares pensam que a chave está no campo magnético, mas ainda há discussões sobre os detalhes, "acrescentou o Dr. Brooks.

A equipe de cientistas analisou as observações do Solar Dynamics Observatory em um momento de baixa atividade (mínimo solar) a partir de 2010, e até 2014, quando enormes regiões magnéticas ativas cruzando o disco solar eram comuns.

Um mecanismo desconhecido transporta preferencialmente certos elementos, como o ferro, na corona em vez de outras, dando à corona sua própria assinatura elementar distinta. A equipe acha que o mecanismo que separa os elementos e fornece material para a coroa também pode estar intimamente relacionado ao transporte de energia, e essa compreensão pode fornecer pistas para explicar todo o processo de aquecimento coronal.

"Nossas observações começaram em 2010, perto do último mínimo solar, e assim as observações do espectro coronal global para um ciclo solar completo não foram possíveis. O fato de termos detectado esta variação do Sol em um período relativamente pequeno de tempo realmente destaca a importância de observar as estrelas ao longo de ciclos estelares completos, que esperamos fazer no futuro. Atualmente, tendemos a ter apenas fotos de estrelas, mas estes estão potencialmente perdendo algumas pistas importantes, "disse o Dr. Baker.

Embora isso exija um planejamento de longo prazo, os cientistas esperam que a observação de ciclos estelares completos forneça novos insights sobre a natureza da atmosfera das estrelas e como elas são aquecidas a temperaturas de um milhão de graus.