A Universe Today investigou a importância de estudar crateras de impacto, superfícies planetárias, exoplanetas e astrobiologia, e o que essas disciplinas podem ensinar aos pesquisadores e ao público sobre como encontrar vida fora da Terra. Aqui, discutiremos o fascinante campo da física solar (também chamada de heliofísica), incluindo por que os cientistas a estudam, os benefícios e desafios de estudá-la, o que ela pode nos ensinar sobre como encontrar vida fora da Terra e como os futuros alunos podem continuar estudando a energia solar. física. Então, por que é tão importante estudar a física solar?



A professora Maria Kazachenko, que é astrofísica solar e professora assistente no Departamento de Astrofísica e Ciências Planetárias da Universidade do Colorado, Boulder, disse ao Universe Today:"A física solar estuda como nosso sol funciona, e nosso sol é uma estrela. Devemos entender como a nossa estrela natal funciona por vários motivos. Primeiro, as estrelas são os blocos de construção do nosso universo. Até mesmo nós somos feitos de poeira estelar. Segundo, o nosso sol fornece energia para a vida e afeta a nossa vida aqui na Terra (clima espacial, segurança digital, astronautas). 'segurança). Portanto, para estarmos seguros, precisamos entender nossa estrela. Finalmente, o sol é a única estrela onde poderíamos obter mapas de campos magnéticos de alta qualidade, que definem a atividade estelar. nossa segurança espacial e para a compreensão do universo."

O campo da física solar data de 1300 a.C. na Babilônia, onde os astrônomos documentaram numerosos eclipses solares, e os registros gregos mostram que os egípcios se tornaram muito proficientes na previsão de eclipses solares. Além disso, os antigos astrônomos chineses documentaram um total de 37 eclipses solares entre 720 aC e 480 aC, além de manterem registros de observação de manchas solares visíveis por volta de 800 aC. as manchas solares foram observadas pela primeira vez por vários astrônomos internacionais usando telescópios em 1610, incluindo Galileo Galilei, cujos desenhos foram mantidos até hoje.

Atualmente, os estudos de física solar são conduzidos por telescópios e observatórios terrestres e espaciais, incluindo o Telescópio Solar Daniel K. Inouye da National Science Foundation (NSF), localizado no Havaí, e o Parker Solar Probe da NASA, com este último chegando a 7,26 milhões de quilómetros (4,51 milhões de milhas) da superfície do Sol em setembro de 2023. Mas com toda esta história e instrumentos científicos, quais são alguns dos benefícios e desafios do estudo da física solar?

O professor Kazachenko disse ao Universe Today que alguns dos benefícios científicos do estudo da física solar incluem "observações abundantes e muitos problemas científicos para trabalhar; benefícios da pesquisa interdisciplinar (física estelar, comunidades de exoplanetas)" com alguns dos desafios científicos decorrentes de a necessidade de usar sensoriamento remoto, resultando às vezes em má interpretação dos dados.

Em relação aos aspectos profissionais, o Prof. Kazachenko disse ao Universe Today que alguns dos benefícios incluem "comunidade pequena e amigável, grande variedade de problemas de pesquisa baseados em novas observações surpreendentes e simulações complexas, capacidade de trabalhar em diferentes tipos de problemas (instrumentação, clima espacial operação, pesquisa)" com alguns dos desafios profissionais, incluindo encontrar emprego permanente, que ela observa ser "como em toda parte na ciência".

Conforme observado, o estudo da física solar envolve a investigação do clima espacial, que é quando o vento solar interage com a Terra, especificamente com o nosso campo magnético, resultando nas belas auroras observadas nas altas latitudes norte e sul. Ocasionalmente, o vento solar é forte o suficiente para causar estragos nos satélites e até mesmo derrubar redes de energia em toda a superfície da Terra.

Isso foi demonstrado com o Evento Carrington de 1 a 2 de setembro de 1859, quando incêndios em estações telegráficas foram relatados em todo o mundo, juntamente com várias observações de auroras fortes. Embora este evento tenha ocorrido com o campo magnético da Terra desviando em grande parte o vento solar que chegava, a vida neste planeta poderia estar condenada sem o nosso campo magnético nos proteger. Portanto, o que a física solar pode nos ensinar sobre como encontrar vida fora da Terra?

O professor Kazachenko disse ao Universe Today:"O sol pode nos contar sobre a atividade estelar, incluindo erupções e ejeções de massa coronal que podem ser cruciais para a criação de vida nos planetas. Quão frequentes são essas erupções? Quão fortes elas poderiam ser? Por que são algumas erupções eruptivas (deixando a estrela) e outras confinadas (mantendo o plasma em erupção na estrela)? Por que observamos erupções principalmente confinadas em outras estrelas? , dínamo estelar)."

Como a maioria das disciplinas científicas, a física solar abrange investigadores de inúmeras origens, incluindo as comunidades de exoplanetas acima mencionadas, mas também inclui física padrão, astrofísica, ciência da computação, física de plasma e dinâmica de fluidos, apenas para citar alguns. É através de constantes esforços colaborativos e inovadores destas origens que os investigadores podem estudar não apenas o nosso próprio sol, mas também sóis de outros sistemas solares em todo o cosmos. Portanto, que conselho o Prof. Kazachenko pode oferecer aos futuros alunos que desejam continuar estudando física solar?

“Seja corajoso, ambicioso e trabalhe duro”, disse o Prof. Kazachenko ao Universe Today. "Converse com estudantes e cientistas que trabalham na área e não tenha medo de entrar em contato com cientistas com quem você gostaria de trabalhar. Aprimore suas habilidades matemáticas e de comunicação."

Conforme observado, os eclipses solares são uma faceta importante do estudo da física solar, visto que foram observados e documentados durante milhares de anos por uma miríade de civilizações em todo o mundo. O Santo Graal dos eclipses são os eclipses solares totais, que ocorrem quando a Lua bloqueia completamente o Sol, oferecendo aos físicos solares uma rara oportunidade de observar e estudar as ejeções de massa coronal, que o Prof. Kazachenko menciona que podem ser vitais para a criação da vida.

O próximo eclipse solar total que cruzará os Estados Unidos dentro de alguns meses proporcionará aos cientistas oportunidades ainda maiores para estudar os muitos atributos do Sol, ainda mais do que o eclipse solar total de 2017. Para este próximo eclipse, o Prof. Kazachenko planeja liderar uma expedição "Eclipses en la Frontera" para Eagle Pass, TX, com a Equipe de Educação e Divulgação Pública do Observatório Solar Nacional.

O professor Kazachenko disse ao Universe Today:"Tivemos momentos maravilhosos durante o eclipse solar anular (em outubro de 2023), então agora estamos voltando para a totalidade."

O professor Kazachenko continua:"O eclipse solar de 8 de abril de 2024 está chegando. É uma experiência de mudança de vida. Não porque eu seja um físico solar, mas porque faz você se sentir parte do universo. O melhor lugar para vê-lo nos EUA será no Texas (por exemplo, San Antonio, Austin ou Dallas), pois pode estar nublado no resto do caminho do eclipse."

Fornecido por Universe Today