O sol é um ambiente cósmico extremo onde gases superaquecidos torram e erupções solares explodem com a energia de milhões de ogivas nucleares. Recentemente, astrônomos descobriram ondas de Rossby ondulando neste ambiente infernal. Essas ondas planetárias foram identificadas pela primeira vez na atmosfera temperada da Terra em 1939, e eles são imensos - pense em escala global em vez de escala de praia.

O que mais, a descoberta das ondas de Rossby na coroa solar eventualmente poderia nos ajudar a prever quando a próxima grande tempestade solar se abaterá sobre nós. Os astrônomos publicaram suas descobertas na Nature Astronomy em 27 de março, 2017

Antes de entrarmos nas ondas de Rossby, aqui está uma pequena história de fundo:A Terra e o sol têm uma relação complexa e frequentemente violenta. Nossa estrela mais próxima bombeia continuamente grandes quantidades de calor, gás ionizado (chamado plasma) para o espaço como o vento solar, e todos os planetas do sistema solar sentem os impactos desse fluxo constante. Um belo efeito é a interação entre as partículas do vento solar e a parte superior da atmosfera da Terra - os íons chovem em altas latitudes, criando auroras frequentemente espetaculares, comumente conhecido como Northern Lights Southern.

Mas eventos explosivos, como erupções solares e ejeções de massa coronal - basicamente enormes bolhas de magnetização, plasma superaquecido - pode ter impactos dramáticos e muitas vezes imprevisíveis na magnetosfera do nosso planeta (o campo magnético global) quando é atingido. Esses efeitos são conhecidos coletivamente como "clima espacial". No extremo final da escala, tempestades solares podem causar estragos - matando satélites, interrompendo as comunicações globais e até mesmo sobrecarregando as redes de energia.

Não é de se admirar, então, que os astrônomos solares tenham estudado nosso sol com mais detalhes do que nunca para prever o que nosso sol pode atirar em nós a seguir e nos ajudar a nos preparar para o clima espacial inclemente - assim como um meteorologista nos avisaria sobre a chegada de um furacão.

Uma visão solar sem precedentes

A detecção dessas ondas no sol não foi uma surpresa para o físico solar Scott McIntosh, que trabalha no National Center for Atmospheric Research (NCAR) em Boulder, Colorado, e é o autor principal do estudo.

"É uma grande bola giratória, afinal, " ele explica, referindo-se ao fato de que as ondas de Rossby se formam naturalmente a partir da força de Coriolis que atua em grandes esferas rotativas de fluido, como a atmosfera da Terra e os oceanos. Eles afetam fortemente nosso clima e sistemas meteorológicos, e estão associados a jatos de alta altitude e regiões de pressão. Ondas de Rossby foram detectadas em Marte e Vênus. No sol, Contudo, essas ondas não são impulsionadas por sistemas de pressão atmosférica, mas sim por atividade magnética - atividade que impulsiona o clima espacial.

Até agora, rastrear ondas dessa escala no sol tem sido muito difícil, então a equipe de McIntosh se voltou para dados de observação da nave gêmea Observatório de Relações Solar e Terrestre da NASA (STEREO) e do Observatório de Dinâmica Solar da NASA (SDO). Esses dados deram à equipe de McIntosh uma visão de 360 ​​graus ao redor do sol para rastrear os movimentos dos "pontos brilhantes" coronais de todos os lados simultaneamente. A equipe de McIntosh focou esses pontos brilhantes em toda a coroa solar e estão relacionados a pequenas regiões magnéticas na baixa atmosfera do sol.

Quando McIntosh e sua equipe analisaram dados de 2010 a 2013 de STEREO e SDO, fazendo medições simultâneas de todos os lados do sol, vastas pulsações em forma de onda foram rastreadas na baixa atmosfera do sol ao longo de muitos meses. Grupos de pontos brilhantes moviam-se para o oeste mais rápido do que o material subjacente; comportamento típico das ondas de Rossby.

Gatilhos do clima espacial

OK, agora que temos certeza de que as ondas do tipo Rossby ondulam ao redor do sol, como podemos usá-los?

"Sabemos que grandes flares e CMEs se agrupam em longitude, latitude e tempo - seu agrupamento está intimamente ligado a picos na emergência de fluxo [magnético] - esses picos provavelmente têm a ver com o fato de que a maior parte do magnetismo emerge onde já existe um forte magnetismo, "ele acrescenta." Então, se você sabe onde fica o campo, e onde é mais provável que surja, você pode obter uma boa base para ... onde as erupções são mais prováveis ​​de ocorrer. "

O sol passa por um ciclo de aproximadamente 22 anos, crescendo e diminuindo na atividade magnética, de "mínimo solar" (quando o número de manchas solares e atividade de queima é baixo) a "máximo solar" (quando o número de manchas solares atinge seu pico e a atividade de queima é alta) e então volta ao mínimo solar novamente. Os pontos brilhantes ondulam através da corona durante este ciclo e são, Interessantemente, mais abundante durante o mínimo solar. Como essas características estão intimamente relacionadas ao dínamo magnético interno do sol e seu ciclo natural, este estudo liga a atividade magnética interna com a atividade na superfície, potencialmente a chave para refinar a previsão do tempo espacial.

"Nossa visão do sol tem sido decididamente voltada para a Terra por um longo tempo, mas com a adição de ESTÉREO, temos pela primeira vez, uma visão de todo o sol, "físico solar C. Alex Young, no Goddard Space Flight Center da NASA, diz ao HowStuffWorks.

"Isso é fundamental se quisermos entender verdadeiramente o funcionamento dos campos magnéticos do Sol, os condutores do clima espacial. "

McIntosh concorda, apontando que contínua, Vistas de 360 ​​graus do sol são essenciais:"NÓS PRECISAMOS fazer isso, faça as medições do campo magnético o tempo todo para ficar à frente do 'problema' do clima espacial. "

Infelizmente, A NASA perdeu contato com uma das espaçonaves STEREO em 2014. Embora as comunicações limitadas com a sonda tenham sido recentemente restabelecidas, sua vida útil provavelmente acabou. Sem considerar, a confirmação dessas ondas monstruosas serpenteando pela corona ressalta a necessidade de monitoramento contínuo do sol se quisermos realmente nos tornar meteorologistas solares precisos.

Se o pior acontecer, e uma histórica ejeção de massa coronal nos pega de surpresa, algumas estimativas sugerem que o dano resultante pode custar à economia dos EUA US $ 42 bilhões por dia .