Mistério Solar

2007-02-23

Temperaturas do vento solar, em milhões de graus Kelvin, medidas pela Ulysses. Créditos: R. von Steiger e G. Gloeckler.
Um dos pólos do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
é mais frio do que o outro. Esta é a surpreendente conclusão, anunciada por um grupo de cientistas no dia 20 de Fevereiro, depois de terem procedido à análise dos dados da sonda Ulysses
Ulisses
Missão conjunta da ESA e da NASA lançada em 1990 para explorar as regiões do espaço por cima dos pólos do Sol.
, uma missão conjunta da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
e da ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
. De toda a frota espacial das agências Americana e Europeia, a sonda Ulysses, graças à sua órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
de inclinação muito específica, é a única capaz de estudar os pólos do Sol, o que a torna num instrumento de trabalho muito meritório para os físicos solares.

Os primeiros voos polares da Ulysses em 1994 e 1995 revelaram uma assimetria entre os dois pólos solares -" uma diferença de 7% a 8% de diferença na temperatura," diz George Gloeckler, membro da equipa científica da Universidade de Maryland. Esta medição foi simultaneamente misteriosa e pouco credível.

O que levaria o Sol a comportar-se desta forma? Continua a não existir uma resposta definitiva para esta questão, mas pelo menos agora os investigadores sabem que a assimetria é, de facto, real. A sonda Ulysses retornou ao pólo sul solar em 2007 e "observações recentes mostram que a temperatura média... é virtualmente idêntica à observada há 12 anos," diz Gloeckler.

Medir a temperatura do Sol é algo difícil. A sonda espacial não pode descer até à superfície e socorrer-se de um termómetro para esse fim. Para o efeito a sonda Ulysses utiliza amostras do vento solar
vento solar
O vento solar é um vento contínuo de plasma quente que tem origem na coroa solar e preenche o espaço interplanetário do Sistema Solar. A 1 UA do Sol (ou seja, à distância da Terra ao Sol), a velocidade do vento solar é de cerca de 450 km/s e a densidade é aproximadamente 7 protões/cm3. O vento solar confina o campo magnético da Terra e é responsável por fenómenos como tempestades geomagnéticas e auroras. O Sol ejecta cerca de 10-13 da sua massa por ano via vento solar.
, recolhidas a uma confortável distância de 300 milhões de quilómetros. "Medimos a abundância de dois iões
ião
Átomo ou molécula que perdeu ou ganhou um ou mais electrões.
de oxigénio que se encontram no vento solar. A razão O6+/O7+ diz-nos a temperatura do gás," explica Gloeckler na qualidade de investigador principal do instrumento SWICS (Solar Wind Ion Composition Spectrometer), a bordo da Ulysses. De acordo com este espectrómetro
espectrómetro
O espectrómetro é um instrumento cuja função é medir os comprimentos de onda de um determinado espectro de luz, permitindo identificar as espécies químicas responsáveis pelas riscas existentes nesse espectro.
, a temperatura média do vento solar polar é cerca de um milhão de graus Celsius, mas sobre um dos pólos o vento é aproximadamente 80 000 graus Celsius mais frio do que no outro.

Os investigadores acreditam que as medições do vento solar, recolhidas pela Ulysses, estão a transmitir algo acerca das condições polares próximo da superfície do Sol. "O vento solar provém dos pólos," explica Arik Posner, cientista do programa Ulysses, "o campo magnético
campo magnético
O campo magnético é a região em torno de um corpo na qual é detectada uma força magnética. Os campos magnéticos actuam apenas em partículas electricamente carregadas. Campos magnéticos fracos são por exemplo gerados por efeito de dínamo no interior dos planetas e luas, enquanto que campos magnéticos mil milhões de vezes mais fortes podem ser gerados em estrelas e galáxias. Os campos magnéticos são capazes de controlar o movimento de gás ionizado e até moldar a forma dos corpos por eles actuados.
do Sol abre-se por cima dos pólos, permitindo que alguma da atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
solar escape." Estas aberturas no campo magnético são designadas por "buracos coronais", o vento solar é constituído pela quente atmosfera que se escapa por estes buracos.

Respondendo à questão original: o que significa esta diferença de temperatura? Posner especula que "talvez a estrutura da atmosfera solar por cima dos pólos seja diferenciada." Possuímos uma analogia no nosso planeta
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
. A estratoesfera por cima do Pólo Sul é mais fria do que a que se situa por cima do Pólo Norte. A razão desta diferença está relacionada com a distribuição diferenciada de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
terrestre (a maioria da massa terrestre localiza-se a norte), associada aos complexos padrões de circulação atmosférica.

No caso do Sol, a diferença não reside na massa mas sim no magnetismo. Aparentemente, algo que se situa no pólo magnético solar a norte mantém a atmosfera solar por cima de si um pouco mais fria. Para prová-lo, observa-se que a "mancha fria" segue o pólo norte magnético quando acontece a inversão dos pólos solares. "Os pólos magnéticos do Sol já inverteram a sua polaridade desde o vôo da Ulysses em 1994 - um efeito produzido pelo ciclo de manchas solares de 11 anos," nota Polsner. Da mesma forma, "a assimetria de temperatura nos pólos também se inverteu. Parece-nos por isso tratar-se de um fenómeno magnético."

Quando a sonda Ulysses terminar o seu actual vôo sobre o Pólo Sul Solar, iniciará uma nova etapa que a levará a sobrevoar o pólo norte solar no início de 2008. Isto poderá fornecer mais evidências para entender o processo de assimetria de temperaturas entre os Pólos do Sol.

Fonte da notícia: http://science.nasa.gov/headlines/y2007/20feb_coolmystery.htm