Resumo:
As mudanças aparentemente pacíficas na atividade da superfície do Sol podem ser muito mais complexas do que se pensava anteriormente. Ao analisar décadas de dados de oscilação solar, os cientistas descobriram que os mínimos mais baixos entre os diferentes ciclos de atividade solar não são exatamente os mesmos. Durante o último mínimo solar profundo, ocorreram mudanças mensuráveis na estrutura interna do Sol. Isto significa que o ciclo de atividade de 11 anos do Sol não afeta apenas a superfície, mas também deixa a sua marca mais profundamente no seu interior.
O Sol passa por um ciclo completo de atividade aproximadamente a cada 11 anos. Durante o período de atividade máxima, as manchas solares, erupções e ejeções de massa coronal aumentaram significativamente e, em seguida, a atividade enfraqueceu gradualmente e entrou no período solar mínimo. À medida que o campo magnético muda periodicamente, os pólos magnéticos do Sol também se invertem. No entanto, as observações anteriores concentraram-se principalmente na superfície do Sol, pelo que os cientistas não conseguiram determinar se os pontos mais baixos dos diferentes ciclos têm efeitos diferentes no interior do Sol.
A equipa de investigação utilizou dados observacionais de longo prazo da Birmingham Solar Oscillation Network (BiSON) para comparar os períodos mínimos entre ciclos consecutivos de atividade solar. O BiSON consiste em seis dispositivos de heliogazing localizados em diferentes locais do mundo, que podem registrar continuamente as oscilações acústicas geradas no interior do Sol e propagadas para a superfície.
Esta abordagem é semelhante à sismologia. Os sismólogos podem inferir a estrutura do interior da Terra a partir das mudanças nas ondas sísmicas à medida que passam por ela, e o Sol também produz grandes quantidades de ondas sonoras. Quando a temperatura, a densidade, a pressão e o movimento do material dentro do Sol mudam, a frequência e as características de propagação dessas oscilações também mudam. Assim, ao rastrear as oscilações solares ao longo do tempo, os cientistas podem “ouvir” indiretamente o que está acontecendo dentro do sol.
A pesquisa mostra que o último mínimo solar, ou seja, o período mínimo entre o 24º e o 25º ciclo de atividade, é significativamente diferente dos pontos mais baixos dos ciclos anteriores. Ocorreram mudanças quantificáveis na estrutura e nas características de oscilação da camada externa do Sol, e esta mudança não é uma simples diferença na intensidade da atividade superficial, mas se estende ao interior do Sol.
Os cientistas estão particularmente preocupados com as mudanças de oscilação em diferentes profundidades no interior do Sol. Os resultados da pesquisa mostram que o ciclo de atividade solar não se manifesta apenas pelo aumento e diminuição periódicos do número de manchas solares, mas também altera o estado físico da camada externa e interna do sol. Por outras palavras, os “períodos de silêncio” do Sol não são todos idênticos e cada ciclo de atividade pode afetar o interior do Sol de formas ligeiramente diferentes.
A importância desta descoberta é que ela pode ajudar os cientistas a compreender melhor como o campo magnético solar é gerado e evolui. A fonte do ciclo de atividade de 11 anos do Sol está intimamente relacionada ao mecanismo gerador de magneto dentro do Sol, e as mudanças no campo magnético eventualmente se manifestarão como manchas solares, erupções, ejeções de massa coronal e outros fenômenos.
Os cientistas já sabiam que existem rotações complexas e fluxos de plasma dentro do Sol. Entre eles, a velocidade de rotação do Sol é diferente em diferentes latitudes, e existem importantes camadas de cisalhamento nas regiões profundas. Acredita-se que essas regiões estejam intimamente relacionadas à geração e armazenamento do campo magnético solar. A pesquisa mais recente mostra que as mudanças internas deixadas pelo ciclo de atividade solar podem ser detectadas através das oscilações solares, proporcionando uma nova janela de observação para o estudo destes processos profundos.
Os pesquisadores disseram que, embora a atividade da superfície do Sol possa refletir intuitivamente o ciclo solar, ela não pode descrever completamente tudo o que acontece dentro do Sol. Somente combinando observações da superfície solar com dados heliosismológicos é que uma compreensão mais completa do ciclo solar pode ser alcançada.
Os resultados também podem ajudar a explicar por que a intensidade dos diferentes ciclos solares varia. A atividade solar não é um processo que se repete mecanicamente a cada 11 anos. A duração do ciclo, a intensidade da atividade e a estrutura do campo magnético solar podem mudar. Estudar como o interior do Sol muda entre esses ciclos pode ajudar a determinar como será a atividade solar futura.
Para a Terra, este tipo de investigação não tem apenas um significado científico básico. Fortes explosões e ejeções de massa coronal produzidas quando a atividade solar aumenta podem perturbar o campo magnético da Terra, desencadear tempestades geomagnéticas e afetar infraestruturas como satélites, comunicações de rádio, sistemas de navegação e redes elétricas. Portanto, uma maior compreensão do mecanismo de formação do campo magnético solar também ajudará a melhorar as capacidades de previsão do clima espacial no futuro.
Os cientistas ainda não conseguem prever a intensidade específica do próximo ciclo de atividade do Sol com base apenas nesta investigação, mas os resultados provam que o ciclo de 11 anos do Sol pode de facto deixar mudanças mensuráveis no seu interior. À medida que séries temporais mais longas de dados de oscilação solar continuam a acumular-se, espera-se que os investigadores determinem se estas mudanças internas são características universais do ciclo solar ou se estão relacionadas com alguns ciclos de actividade especiais.
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