Uma equipe de cientistas liderada pelo Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar (MPS) e pela Universidade de Göttingen descobriu novas ondas de vorticidade no sol. Conforme descrito na edição de hoje da Astronomia da Natureza , essas ondas de Rossby se propagam na direção oposta à rotação, têm vidas úteis de vários meses, e amplitudes máximas no equador do Sol. Por quarenta anos, os cientistas especularam sobre a existência de tais ondas no Sol, que deve estar presente em todo sistema de fluido rotativo. Agora, eles foram detectados e caracterizados de forma inequívoca pela primeira vez. As ondas solares de Rossby são parentes próximos das ondas de Rossby que ocorrem na atmosfera e nos oceanos da Terra.

Em quase todos os mapas meteorológicos do hemisfério norte da Terra, as ondas atmosféricas de Rossby são uma característica proeminente. Eles aparecem como meandros na corrente de jato que separa o ar frio polar no norte do ar subtropical mais quente mais ao sul. Às vezes, essas ondas atingem as regiões equatoriais e podem até afetar o clima na Austrália. Em princípio, ondas desse tipo (freqüentemente chamadas de ondas planetárias) surgem em todas as esferas giratórias devido à força de Coriolis. Hexágono de Saturno, um padrão de nuvem estável no pólo norte do planeta, também pode ser uma expressão dessas ondas.

A existência de ondas de Rossby nas estrelas foi prevista há cerca de quarenta anos. "Ondas solares de Rossby têm amplitudes muito pequenas e períodos de vários meses, portanto, são extremamente difíceis de detectar ", diz o Prof. Dr. Laurent Gizon, coordenador da equipe que fez a descoberta e diretor do MPS. O estudo exigiu observações de alta precisão do Sol ao longo de muitos anos. Os cientistas do MPS analisaram um conjunto de dados de seis anos do Heliospheric and Magnetic Imager (HMI) a bordo do Solar Dynamics Observatory (SDO) da NASA, em operação desde 2010.

"As imagens HMI têm resolução espacial suficientemente alta para nos permitir seguir o movimento dos grânulos fotoféricos na superfície visível do Sol", diz o Dr. Björn Löptien, cientista do MPS e primeira autora do artigo. Esses grânulos são pequenas células convectivas com aproximadamente 1.500 quilômetros de tamanho na superfície solar. Em seu novo estudo, os pesquisadores usaram os grânulos como traçadores passivos para descobrir o subjacente, fluxos de vórtices muito maiores associados às ondas de Rossby. Além disso, métodos de heliosismologia foram usados ​​para confirmar a descoberta e estudar as ondas de Rossby no interior solar em profundidades de até 20.000 quilômetros.

"Contudo, encontramos ondas de vorticidade em grande escala no Sol que se movem na direção oposta à rotação. Que essas ondas sejam vistas apenas nas regiões equatoriais é completamente inesperado ", Gizon explica. Os padrões de vorticidade são estáveis ​​por vários meses. Os pesquisadores foram capazes de determinar a relação entre a frequência e o comprimento das ondas pela primeira vez - identificando-as claramente como ondas de Rossby.

"As ondas Solar Rossby são gigantescas em tamanho, com comprimentos de onda comparáveis ​​ao raio solar ", Gizon explica. Eles são um componente essencial da dinâmica interna do Sol porque contribuem com metade da energia cinética do Sol em grande escala.