Variações de brilho do Sol em comparação com a estrela KIC 7849521. Crédito:MPS / hormesdesign.de
Pelos padrões cósmicos, o sol é extraordinariamente monótono. Este é o resultado de um estudo apresentado por pesquisadores do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar na próxima edição da Ciência . Pela primeira vez, os cientistas compararam o Sol com centenas de outras estrelas com períodos de rotação semelhantes. A maioria exibia variações muito mais fortes. Isso levanta a questão de saber se o sol está passando por uma fase excepcionalmente quieta há vários milênios.
A extensão em que a atividade solar (e, portanto, o número de manchas solares e o brilho solar) varia, pode ser reconstruída usando vários métodos - pelo menos por um certo período de tempo. Desde 1610, por exemplo, há registros confiáveis de manchas solares cobrindo o Sol; a distribuição de variedades radioativas de carbono e berílio em anéis de árvores e núcleos de gelo nos permite tirar conclusões sobre o nível de atividade solar nos últimos 9.000 anos. Por este período de tempo, os cientistas encontram flutuações regularmente recorrentes de força comparável às das últimas décadas. "Contudo, em comparação com toda a vida do Sol, 9.000 anos é como um piscar de olhos, "diz o cientista do MPS Dr. Timo Reinhold, primeiro autor do novo estudo. Afinal, nossa estrela tem quase 4,6 bilhões de anos. "É concebível que o Sol esteja passando por uma fase de silêncio por milhares de anos e que, portanto, tenhamos uma imagem distorcida de nossa estrela, " ele adiciona.
Uma vez que não há como descobrir o quão ativo o Sol era nos tempos primitivos, os cientistas só podem recorrer às estrelas:junto com colegas da University of New South Wales, na Austrália, e da School of Space Research da Coreia do Sul, os pesquisadores do MPS investigaram, se o Sol se comporta "normalmente" em comparação com outras estrelas. Isso pode ajudar a classificar sua atividade atual.
Para este fim, os pesquisadores selecionaram estrelas candidatas que se assemelham ao Sol em propriedades decisivas. Além da temperatura da superfície, a idade, e a proporção de elementos mais pesados do que hidrogênio e hélio, os pesquisadores olharam acima de tudo para o período de rotação. "A velocidade com que uma estrela gira em torno de seu próprio eixo é uma variável crucial, "explica o Prof. Dr. Sami Solanki, diretor do MPS e coautor da nova publicação. A rotação de uma estrela contribui para a criação de seu campo magnético em um processo de dínamo em seu interior. "O campo magnético é a força motriz responsável por todas as flutuações de atividade, "diz Solanki. O estado do campo magnético determina a frequência com que o Sol emite radiação energética e lança partículas em alta velocidade no espaço em erupções violentas, quão numerosas são as manchas solares escuras e regiões brilhantes em sua superfície - e, portanto, também quão forte o Sol brilha.
Um catálogo abrangente contendo os períodos de rotação de milhares de estrelas está disponível apenas nos últimos anos. É baseado em dados de medição do Telescópio Espacial Kepler da NASA, que registrou as flutuações de brilho de aproximadamente 150000 estrelas da sequência principal (ou seja, aquelas que estão no meio de suas vidas) de 2009 a 2013. Os pesquisadores vasculharam esta enorme amostra e selecionaram as estrelas que giram uma vez em torno de seu próprio eixo dentro de 20 a 30 dias . O Sol precisa de cerca de 24,5 dias para isso. Os pesquisadores foram capazes de restringir ainda mais essa amostra usando dados do Telescópio Espacial Europeu Gaia. No fim, 369 estrelas permaneceram, que também se assemelha ao Sol em outras propriedades fundamentais.
A análise exata das variações de brilho dessas estrelas de 2009 a 2013 revela uma imagem clara. Enquanto entre as fases ativa e inativa a irradiância solar oscilou em média apenas 0,07 por cento, as outras estrelas mostraram uma variação muito maior. Suas flutuações eram normalmente cerca de cinco vezes mais fortes. "Ficamos muito surpresos com o fato de a maioria das estrelas semelhantes ao Sol serem muito mais ativas do que o Sol, "diz o Dr. Alexander Shapiro da MPS, que dirige o grupo de pesquisa "Conectando Variabilidades Estelares e Solares".
Contudo, não é possível determinar o período de rotação de todas as estrelas observadas pelo telescópio Kepler. Para fazer isso, os cientistas precisam encontrar certas depressões que reaparecem periodicamente na curva de luz da estrela. Essas quedas podem ser rastreadas até manchas estelares que escurecem a superfície estelar, gire para fora do campo de visão do telescópio e reapareça após um período de tempo fixo. "Para muitas estrelas, tais escurecimentos periódicos não podem ser detectados; eles se perdem no ruído dos dados medidos e nas flutuações de brilho sobrepostas, "explica Reinhold. Visto através do telescópio Kepler, mesmo o Sol não revelaria seu período de rotação.
Os pesquisadores, portanto, também estudaram mais de 2500 estrelas semelhantes ao Sol com períodos de rotação desconhecidos. Seu brilho oscilou muito menos do que o do outro grupo.
Esses resultados permitem duas interpretações. Pode haver uma diferença fundamental ainda inexplicada entre estrelas com período de rotação conhecido e desconhecido. "É igualmente concebível que estrelas com períodos de rotação conhecidos e semelhantes aos do Sol nos mostrem as flutuações fundamentais na atividade de que o Sol é capaz, "diz Shapiro. Isso significaria que nossa estrela esteve excepcionalmente fraca nos últimos 9.000 anos e que em escalas de tempo muito grandes, fases com flutuações muito maiores também são possíveis.
Há, Contudo, não há motivo para preocupação. Para um futuro próximo, não há indicação de tal "hiperatividade" solar. Pelo contrário:na última década, o Sol tem se mostrado fracamente ativo, mesmo por seus próprios padrões baixos. As previsões de atividade para os próximos onze anos indicam que isso não mudará em breve.