Noções Básicas sobre Meteorologia Espacial
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Todos nós sabemos que o SOL é de extrema importância para a vida em nosso planeta Terra, mas poucos de nós já tiveram a oportunidade de ter uma boa descrição de nossa estrela e de suas variações.
O SOL é uma estrela média, similar a milhões de outras no Universo. Trata-se de uma prodigiosa máquina de energia, fabricando em torno de 3.8 x 1023 KiloWatts. Em outras palavras, se o total da energia produzida pelo SOL fosse condensado por um segundo proveria a um país como os Estados Unidos, por exemplo, energia suficiente, em seu padrão atual de consumo, para seus próximos 9.000.000 anos.
A fonte básica de energia para o SOL é a fusão nuclear, o qual utiliza as altas temperaturas e densidades dentro do núcleo para fundir o hidrogênio, produzindo energia e criando o hélio como subproduto. O núcleo é tão denso e o tamanho do SOL tão grande que a energia liberada no centro do SOL leva cerca de 50.000.000 de anos para chegar a superfície, se sobrepondo um número incontável de absorções e re-emissões durante o processo. Se o SOL tivesse o processo de produção de energia terminado hoje, levaria 50.000.000 anos para os efeitos serem sentidos no nosso planeta Terra !
O SOL tem produzido suas energias radiantes e térmicas durante os últimos 4 ou 5 bilhões de anos. Ele possui hidrogênio suficiente para continuar produzindo para outros bilhões de anos. Entretanto, em torno de 10 a vinte bilhões de anos a superfície do SOL começará a se expandir, englobando os planetas em órbita (incluindo a Terra). Nesta ocasião, nosso SOL irá ser conhecido como uma estrela gigante vermelha. Se o SOL fosse mais massivo, ele iria colapsar e entrar em ignição novamente como uma estrela que queima hélio. Devido ao seu tamanho médio, entretanto, o SOL, espera-se que o SOL simplesmente se contraia e se torne uma relativamente pequena, estrela gelada conhecida como anã branca.
Há muito tempo se sabe que o SOL não é estável, e ainda apresenta algumas características especiais. Os gregos identificaram manchas solares primeiro no ano de 325 A.C. Algumas das mais importantes características solares são explicadas nas seguintes seções.
Manchas Solares – Sunspots
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Manchas solares, área escuras na superfície do SOL, contém campos magnéticos muito fortes que estão em constante deslocamento. Uma mancha solar de tamanho moderado é quase tão grande quando nosso planeta Terra. As manchas solares se forma e se dissipam durante períodos de dias ou semanas. Elas ocorrem quando campos magnéticos fortes emergem através da superfície solar e permite que a área se esfrie levemente, de um calor de fundo de valor de 6.000 ° C para aproximadamente 4.200 ° C; esta área aparece como uma mancha escura em contraste com o SOL. A rotação destas manchas pode ser vista na superfície solar; elas levam em torno de 27 dias para fazer uma completa rotação como observado a partir da Terra. As manchas solares continuam mais ou menos no mesmo local no SOL.
Perto do equador solar a superfície rotaciona em uma taxa mais rápida que próximo aos pólos solares.
Grupos de manchas solares, especialmente aquelas com configurações complexas de campos magnéticos, são freqüentemente os locais de labaredas. Nos últimos 300 anos, o numero médio de manchas solares tem se apresentado regularmente com inicio e fim em um clico de onze anos. O SOL, tal qual a Terra, apresenta estações, porém sem “ano” equivale a onze dos nossos. O máximo solar ocorre nos anos que as manchas solares são mais numerosas. Durante o Maximo solar, a atividade no SOL e seus efeitos no nosso ambiente terrestre são elevados.
Ejeção de Massa Coronal – CME Coronal Mass Ejection (CME)
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A atmosfera solar exterior, denominada de corona, é estruturada por campos magnéticos fortes. Nos locais onde estes campos são fechados, geralmente acima de grupos de manchas solares, a atmosfera solta confinada pode súbita e violentamente liberar bolhas ou línguas de gás e campos magnéticos chamados de ejeções de massa coronal. Uma grande CME (Coronal Mass Ejection) pode contem 1.016 grams (um bilhão de toneladas) de matéria que pode ser acelerada a vários milhões de quilômetros por hora em uma espetacular explosão. O material solar se propaga através do meio interplanetário, impactando qualquer planeta ou nave espacial em seu caminho. As CMEs são algumas vezes associadas com labaredas, mas geralmente ocorrem independentemente.
Labaredas – Flares
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As labaredas solares são liberações intensas e de curta duração de energia. Elas são observadas como áreas brilhantes no SOL em comprimentos de onda ópticos e como explosões de ruído em comprimentos de onda de rádio; elas podem durante desde minutos até horas. As labaredas são os maiores eventos explosivos do nosso sistema solar. A fonte primária de energia para as labaredas parecem ser rompimentos e re-conexões de campos magnéticos fortes. Elas irradiam através do espectro eletromagnético, desde raios gama até raios X, através da luz visível até ondas de rádio de comprimento longo.
Buracos na Corona – Coronal Holes
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Os buracos na corona são características solares variáveis que podem durar de semanas a meses. Eles são grandes, áreas escuras onde o SOL é observado em comprimentos de onda de raios X, algumas vezes tão largos quanto um quarto da superfície do SOL. Estes buracos são enraizados em células grandes de campos magnéticos unipolares na superfície do SOL; suas linhas de campo se estendem até fora do sistema solar. Estas linhas de campo abertas permitem um continuo fluxo de alta velocidade de vento solar. Os buracos na corona apresentam um ciclo de longa duração, mas o ciclo não corresponde exatamente ao ciclo das manchas solares; os buracos tendem a ser mais numerosos nos anos seguintes ao máximo das manchas solares. Em alguns estágios do ciclo solar, estes buracos são continuamente visíveis ao norte solar e no pólo sul.
Efeitos das Tempestades da Meteorologia Espacial
Aurora
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A aurora é uma manifestação dinâmica e visualmente delicada de tempestades geomagnéticas induzidas pelo SOL. O vento solar energiza os elétrons e íons na magnetosfera. Estas partículas geralmente entram na atmosfera superior da Terra próximo as regiões polares. Quando as partículas atacam as moléculas e átomos da fina, alta atmosfera, algumas delas iniciam a brilhar em cores diferentes. A aurora começa entre as latitudes 60 e 80 graus. Assim como a tempestade se intensifica, a aurora se espalha em direção ao equador. Durante uma não usual grande tempestade em 1909, uma aurora se tornou visível em Singapura, no equador geomagnético. A aurora provê exibições belas, mas ele é apenas um sinal visível de mudanças na atmosfera e que podem causar distúrbios nos sistemas tecnológicos.
