Os cientistas desenvolveram uma técnica de previsão que poderá revelar a força do próximo ciclo de atividade do Sol até sete anos antes de atingir o seu máximo.
O método centra-se no número de manchas solares presentes numa fase de “desligamento” recentemente identificada no ciclo solar. Neste ponto, o clima espacial mais severo do Sol parece terminar abruptamente. Os investigadores já usaram a abordagem para produzir uma estimativa inicial para o Ciclo Solar 26.
As projecções iniciais sugerem que o Ciclo 26 poderá ser moderado, com um número de manchas solares de aproximadamente 100 a 120. Isso tornaria-o comparável, ou possivelmente mais fraco, ao actual Ciclo Solar 25. No entanto, os investigadores não serão capazes de fazer uma previsão mais precisa durante cerca de dois anos, e resultados mais fortes e mais fracos permanecem teoricamente possíveis.
As descobertas serão apresentadas esta semana no Encontro Nacional de Astronomia da Royal Astronomical Society, em Birmingham.
O clima extremo do Sol para repentinamente
Sandra Chapman, professora de física e diretora do Centro de Fusão, Espaço e Astrofísica da Universidade de Warwick, disse: “O Sol não adormece suavemente e depois acorda suavemente.
“Em vez disso, descobrimos que o clima espacial mais extremo desliga repentinamente num ponto específico de cada ciclo solar. Ao identificar esse ponto, descobrimos uma nova forma de prever quão ativo será provavelmente o próximo ciclo solar.”
O professor Chapman espera que a previsão do Ciclo 26 se torne muito mais precisa em cerca de dois anos. Nessa altura, o Ciclo Solar 25 deverá atingir o ponto de “desligamento” recentemente identificado, permitindo aos cientistas basear os seus cálculos em observações diretas em vez de projeções.
O Sol se move através de um ciclo que dura aproximadamente 11 anos. Durante esse período, o seu campo magnético inverte a polaridade, enquanto o número de manchas solares visíveis aumenta e depois diminui.
As manchas solares são regiões magnéticas altamente ativas na superfície do Sol. Eles podem produzir poderosas explosões solares e ejeções de massa coronal, que enviam energia e partículas carregadas para o espaço. Este clima espacial pode interferir nos satélites, nas comunicações, nos sistemas de navegação e nas redes de energia elétrica da Terra.
Os astrônomos acompanham as manchas solares há séculos, mas cada ciclo solar se comporta de maneira diferente. Alguns ciclos são mais longos ou mais curtos que outros e a sua intensidade pode variar consideravelmente. Estas diferenças tornaram difícil prever a força de um ciclo futuro.
Um novo relógio solar melhora a previsão
A nova técnica baseia-se no antigo “relógio de sol” do professor Chapman, um sistema que coloca os ciclos irregulares do Sol num relógio padronizado. Esse trabalho mostrou que o clima espacial extremo não desaparece lentamente à medida que o ciclo termina. Em vez disso, termina numa fase claramente definida.
A Professora Chapman e os seus colegas descobriram que o número de manchas solares visíveis nesta fase está intimamente ligado à contagem mais elevada de manchas solares alcançada durante o próximo ciclo solar.
Esta relação cria uma nova forma de estimar a força de um ciclo futuro cerca de seis a sete anos antes de atingir o seu pico. Os métodos de previsão existentes geralmente fornecem avisos com menos antecedência porque os cientistas devem esperar até que o Sol atinja o mínimo solar, a parte mais silenciosa do seu ciclo.
A técnica também aponta para uma fase específica em que se espera que o campo magnético responsável pelo próximo ciclo se estabeleça. Os investigadores esperam que este momento os ajude a compreender melhor o dínamo solar, o processo que cria e mantém o campo magnético do Sol.
O professor Chapman disse: “Estamos a cerca de dois anos do ponto de desligamento do atual Ciclo Solar 25. No momento, temos que estimar onde será esse ponto, mas quando o alcançarmos, poderemos usar apenas as observações para fazer uma previsão muito mais precisa para o Ciclo Solar 26.
“Isso ainda nos dará um aviso com cerca de sete anos de quão forte o ciclo provavelmente será.”
Previsão Anterior Ciclo Antecipado Corretamente 25
O método indicava anteriormente que o Ciclo Solar 25 seria mais ativo do que muitas previsões anteriores previam. Essa atividade mais forte ajudou a produzir as impressionantes exibições de auroras vistas nos últimos anos.
O Reino Unido sofreu várias tempestades solares históricas em 2024, à medida que o Ciclo 25 se aproximava do seu “máximo solar”, o período de maior atividade. Os eventos mais notáveis ocorreram de 10 a 13 de maio.
Um aglomerado de enormes manchas solares perto do máximo solar desencadeou as mais fortes tempestades geomagnéticas que afetaram a Terra em mais de 20 anos. Os eventos produziram auroras brilhantes e generalizadas em todo o Reino Unido, com as luzes do norte visíveis no extremo sul, em Devon e Cornualha.
Em 2022, o Professor Chapman recebeu a Medalha Chapman da Royal Astronomical Society. O prêmio reconheceu sua pesquisa pioneira sobre o comportamento dos campos magnéticos planetários e as formas como esses campos geram o clima espacial.
Por que as tempestades solares são interrompidas
O ponto de desligamento recentemente identificado também ocorre quando regiões ativas de manchas solares se movem abaixo de cerca de 15 graus de latitude solar.
Durante cada ciclo solar, as manchas solares formam um “padrão de borboleta”. Eles aparecem primeiro em latitudes mais altas e gradualmente se aproximam do equador solar à medida que o ciclo avança.
O Sol tem rotação diferencial, o que significa que diferentes latitudes giram em velocidades diferentes. Abaixo de cerca de 15 graus de latitude, entretanto, essa diferença na velocidade de rotação torna-se mais fraca. Isto cria uma região co-rotativa em torno do equador solar (a ‘corrente de jato’ solar).
O professor Chapman acredita que as ejeções de massa coronal mais poderosas são impulsionadas pela rotação diferencial. À medida que partes do Sol giram em velocidades diferentes, elas distorcem o campo magnético emergente e acumulam energia. Uma vez que as regiões ativas de manchas solares se movem dentro de 15 graus do equador, esse mecanismo de torção enfraquece e o principal impulsionador do clima espacial extremo é desligado.
Para testar a ideia, o professor Chapman examinou a correlação de 27 dias (rotação solar média) no índice aa (atividade geomagnética na Terra) e comparou-a com eventos climáticos espaciais registrados.
Após o ponto de desligamento, as tempestades geomagnéticas tornaram-se menos extremas e seguiram um padrão de 27 dias. Isso sugere que eles provavelmente estavam sendo produzidos por correntes co-rotativas, em vez de ejeções de massa coronal.
