Em um estudo publicado no The Astrophysical Journal , pesquisadores dos Observatórios de Yunnan da Academia Chinesa de Ciências retrataram uma imagem física completa do aquecimento anômalo na atmosfera superior do Sol (a coroa solar e a cromosfera solar).



O enigma do aquecimento anômalo da coroa representa um dos oito desafios da astronomia moderna. Da mesma forma, o aquecimento anômalo da cromosfera continua a confundir os físicos solares.

Observações obtidas de grandes telescópios e satélites revelaram potenciais atividades magnéticas que poderiam ser a causa deste aquecimento. A pesquisa teórica propôs vários modos de aquecimento, mas nenhum foi definitivamente comprovado como a causa. Tal como está, a nossa compreensão de como a atmosfera superior do Sol é aquecida permanece incompleta.

Este estudo traça um novo rumo, afastando-se da abordagem tradicional de causa-efeito. Em vez disso, começa a partir do efeito e remonta à causa. A viagem começa com um exame das características da alta atmosfera, seguido da identificação de correlações com vários campos magnéticos, única fonte conhecida capaz de fornecer a energia necessária para o aquecimento da alta atmosfera.

O estudo considera toda a alta atmosfera como um sistema completo que vem experimentando aquecimento anormal e mantendo temperaturas anormalmente altas há muito tempo. Consequentemente, o método de pesquisa mais adequado e necessário envolve a análise de observações de longo prazo da cromosfera e da coroa do disco completo.

Após observações de longo prazo da cromosfera global na linha Ca II K e da coroa global na linha coronal verde, este estudo, pela primeira vez, fornece uma resposta clara à questão de como a atmosfera superior é anormalmente aquecida.

Os pesquisadores revelaram que a principal fonte de calor da silenciosa cromosfera são os campos magnéticos da rede, e a configuração magnética de suas estruturas de dossel impede muito que partículas carregadas, energia térmica e algumas ondas escapem do topo da cromosfera.

Eles também revelaram que a cromosfera ativa em forma de borboleta retira seu calor dos campos magnéticos em regiões ativas e regiões efêmeras, bem como da propagação descendente da energia gerada por eles na coroa.

Notavelmente, os campos magnéticos nas regiões efêmeras contribuem significativamente mais para o aquecimento da cromosfera ativa do que aqueles nas regiões ativas. O aquecimento da cromosfera silenciosa constitui o principal componente do aquecimento de toda a cromosfera.

Os pesquisadores também revelaram que a coroa silenciosa é aquecida principalmente pelos campos da rede. Também aqui os campos magnéticos nas regiões efêmeras contribuem significativamente mais para o aquecimento da coroa ativa do que aqueles nas regiões ativas. A coroa ativa recebe mais calor do que a coroa silenciosa.

Além disso, os pesquisadores mostraram que o aquecimento dos campos magnéticos em regiões ativas e regiões efêmeras resulta em uma distribuição espacial em forma de borboleta da cromosfera ativa e da coroa ativa. Este processo de aquecimento apresenta uma característica de evolução de longo prazo que está em fase com o ciclo de atividade solar.

Por outro lado, o aquecimento dos campos da rede leva a uma evolução a longo prazo de toda a cromosfera de fundo (silenciosa) e da coroa de fundo (silenciosa), que é oposta ao ciclo solar.

Mais informações: KJ Li et al, Como a cromosfera e a coroa anormalmente quentes são aquecidas pelos campos magnéticos solares?, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1ab3
Informações do diário: Jornal Astrofísico

Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências