Modelo explica o ciclo de 11 anos do Sol
Há vários séculos sabemos que o Sol passa por misteriosos períodos alternados de aumento e redução de atividade, acompanhados pela inversão de seus polos magnéticos, a cada 11 anos. Agora, um grupo internacional de pesquisadores com participação brasileira parece ter descoberto por quê.
O artigo está publicado na edição desta semana do periódico “Science” e confirma algo que (só aparentemente) é óbvio: o Sol é mesmo uma estrela de tipo solar.
Calma, explica-se. De uns dez anos para cá, baseando-se justamente no padrão cíclico solar, surgiu entre os cientistas uma desconfiança de que o Sol poderia ser uma estrela com comportamento atípico, se comparada a astros com composição e massa similares.
O novo trabalho desfaz essa impressão. Por meio de uma simulação rodada em supercomputador, o grupo liderado por Antoine Strugarek, da Universidade de Montreal, no Canadá, “recriou” o Sol em laboratório, e confrontou o modelo com dados observacionais e com padrões vistos em outras estrelas.
Resultado: aparentemente tudo se encaixa.
“Nós mostramos que o que acontece é um processo não-linear”, diz José Dias do Nascimento Jr., pesquisador da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e da Universidade Harvard, nos EUA.
As simulações mostraram que há um atrelamento entre o período do ciclo magnético e a influência da rotação da estrela nos processos de convecção internos. Convecção é o movimento que acontece em materiais fluidos por conta do calor. O exemplo clássico é o ar quente que sobe e o ar frio que desce, na atmosfera. No caso em questão, contudo, estamos falando de movimentos internos do plasma solar. E o campo magnético das estrelas é gerado justamente em suas camadas convectivas turbulentas.
A simulação não só mostrou com essas inversões periódicas dos polos magnéticos podem acontecer, como também atrelou claramente o período a um parâmetro conhecido como número de Rossby, que quantifica a influência da rotação na convecção turbulenta.
O Sol tem uma rotação aproximada de 24 dias (embora, por ser fluido, diferentes partes dele girem em seu próprio ritmo).
Confira a seguir o mais novo episódio de CONEXÃO SIDERAL, que conversa com José Dias do Nascimento Jr. sobre esta descoberta, a importância do estudo de gêmeas solares e sua participação na missão Plato, um projeto espacial de busca por exoplanetas a ser conduzido pela ESA (Agência Espacial Europeia) na próxima década.
Aproveitando o embalo, para ver os episódios anteriores de CONEXÃO SIDERAL, com Marcelo Gleiser, Paulo Artaxo, Duília de Mello e Mario Livio, clique aqui, e não deixe de se inscrever no canal para saber em primeira mão dos próximos programas!
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Adorei a entrevista!!!
Mesmo porque é exatamente o campo no qual pretendo atuar depois de me formar! 😀
Entendam, trabalho a bastante tempo com informática (cerca de 17 anos!), e meu interesse na física é exatamente nesta capacidade de conseguir modelar e aplicar simulações, comprovar (ou não) hipóteses em supercomputadores. espero conseguir contribuir com minha experiência em programação e informática neste campo das simulações físicas! 🙂
a propósito, como era de se esperar minhas primeiras tentativas foram modelar leis diferentes de gravidade, colocando ela proporcional linearmente à distância, ao cubo da distância, a artificiais potências fracionárias, a uma constante independente da distância, etc… para observar (ó, que surpresa!!) que somente o quadrado da distância produzia simulações compatíveis com as observações de séculos, hehehehe
Num livro muito usado na pós-graduação de Física tem uma citação ou demonstração disto que você, fazendo simulações, chegou a conclusão. Na verdade existem dois tipos de forças que dão origem a sistemas estáveis, as proporcionais ao inverso do quadrado da distância e as proporcionais à distância. O exemplo mais citado deste último tipo e a lei de Hooke, a força elástica exercida por molas.
Eu conheço alguns sites que colocam na Internet algumas simulações educacionais de Física e de outras áreas e um de que eu me lembro agora é este da Universidade do Colorado:
https://phet.colorado.edu/en/simulations/category/math
Não é o que você quer, mas já dá para brincar um pouco.
Salvador,
Off: Estamos mais perto de encontrar? Talvez né 🙂
http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2017/07/novas-evidencias-reforcam-hipotese-do-planeta-9.html
Abraços!
Eu vi essa história, e para mim as evidências já são razoavelmente convincentes, mesmo antes dessa nova. Mas de nada servirão se não acharmos o dito cujo.
Salvador. Observando as figuras a gente observa o poder da gravidade do Sol trazendo de volta aquilo que quer sair dele. Magnífico!
Aí me veio uma dúvida: Se colocarmos a Terra de um lado do Sol e a Lua do outro lado (180graus) ambos em repouso e na mesma distância da estrela, a Terra chegará primeiro ou ambos chegarão juntos?
Marcos, você adora essas proposições experimentais impossíveis, né?
Primeiro, uma correção — aqueles arcos de matéria que saem do Sol e mergulham de volta são transportados por campos magnéticos, mais que pela gravidade. O eletromagnetismo é uma força muito mais poderosa que a gravidade.
Agora, vamos ao seu problema. A gravidade (usemos Newton) é uma força proporcional às massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância.
Se ambos, Terra e Lua, estão à mesma distância, portanto, a Terra é atraída com mais força para o Sol do que a Lua. Por outro lado, sabemos que força é igual a massa multiplicada pela aceleração. Se você tem uma força maior de um lado da equação, e uma massa maior do outro, acaba que a aceleração é a mesma! Chegamos à famosa conclusão de Galileu de que objetos caem sempre à mesma aceleração e velocidade, independentemente da massa.
Ou seja: Terra e Lua cairão ao mesmo tempo no Sol, porque uma força gravitacional maior sobre a Terra compensa a massa inercial maior da Terra para acelerá-la na direção do Sol no mesmo ritmo que a Lua, com sua massa menor e sua inércia menor.
Vlw. Massa maior, inércia maior. Massa menor, inércia menor. Compreendo.
O que eu não compreendo é como isso se aplica na forma como o Alberto nos ensinou a ver o espaço. Não estou dizendo que está errado. Só estou dizendo que não compreendo.
Estamos acostumados a ver corpos massivos se moverem no espaço e acreditamos que esses corpos estão se movendo através do espaço.
Mas Einstein diz que não. Ele nos mostra que é a interação entre os espaços dos corpos que os aproxima. Ou seja: Quando você tem a aproximação de dois corpos com massas diferentes você terá duas bolhas de espaço que estão se atraindo mutuamente. Os corpos, em si, não estão se atraindo, mas eles seguem a bolha de espaço à sua volta e acabam se aproximando. Os corpos não estão se movendo dentro de seus respectivos espaços.
Se essa interpretação, por mais estranha que possa parecer, estiver certa, então nesse caso eu precisaria saber como é possível um espaço maior em contato com outros dois menores e de tamanhos diferentes se atraírem na mesma velocidade. Pois de qualquer ângulo que vejo a questão, a partir desse novo prisma, o corpo maior sempre chega primeiro que o menor. Desprezando os efeitos do eletromagnetismo que você incluiu nas perturbações, é claro.
Percebe? Nesse caso a inércia dos corpos continua até o fim. Não existe uma força agindo, o que existe é a interação entre estruturas de espaços diferentes.
Se for muita bobagem não precisa nem responder tá? rsrsrsrs
Não é bobagem, mas entenda que, noves fora Einstein ter excluído a possibilidade de um referencial universal (tempo e espaço absolutos de Newton), de resto, tudo funciona igual.
É verdade que o sistema Terra e Sol junto produz mais curvatura do espaço-tempo do que o sistema Terra e Lua. Mas também é verdade que você precisa mais curva para mover um objeto como a Terra do que um objeto como a Lua. Então tudo fica na mesma no fim. 😉
Obrigado Salvador.
Isso é muito loko na verdade. significa que se tirar a Terra e deixar a Lua fazendo o mesmo percurso que fazia o planeta a lua não vai para outra órbita, e sim permanecerá na mesma órbita de antes?
Se você der um empurrão nela para ela avançar na mesma velocidade da Terra, sim. Tanto que, uma espaçonave, para entrar em órbita baixa ao redor da Terra, precisa atingir velocidade de 28 mil km/h. Tanto faz a massa dela.
Então fica fácil saber se o Universo está em expansão devido a energia escura ou se está sendo atraído gravitacionalmente por um corpo qualquer. (e dessa vez, Salvador, não é uma proposição impossível. rsrsrs) Basta encontrar 8 estrelas com distância igual em relação a Terra e que estejam equidistantes 45 graus. 8 estrelas a 45 graus vão formar um círculo em volta do planeta. Pois agora é só medir a velocidade em que cada estrela está se afastando. Ser der a mesma medida, é a bendita energia escura. Se der uma figura ovalada será por causa da gravidade.
Bóra fazê o experimento.
O problema é que a energia escura só se manifesta nas maiores escalas. Isso exige observar galáxias distantes, não estrelas. E foi exatamente isso que os astrônomos fizeram para descobrir a energia escura: observaram supernovas que têm sempre o mesmo brilho (Ia) em galáxias distantes e com isso puderam medir sua distância. Crucial para refutar sua ideia, essas supernovas estão em todas as partes do céu, e não só numa única direção. O Universo inteiro acelerou sua expansão de uns 5 bilhões de anos para cá.
Correção: Se der a mesma medida, gerando uma circunferência perfeita, é a bendita energia escura. Se der medidas diferentes, gerando uma figura ovalada, será por causa da gravidade.
Salvador, a terra “chegaria” primeiro !
No experimento proposto pelo Marcos, a Lua e a Terra estão em lados opostos ao Sol.
Isso muda tudo, pois embora o Sol atraia a Terra com milhões de vezes mais força que a Terra atraia o sol, ainda assim precisamos contar com esse ínfimo deslocamento que o Sol fará em direção à Terra, atraído pela massa da Terra que é maior que a massa da Lua.
Assim o caminho a ser percorrido pela Terra até se encontrar com o Sol fica menor, enquanto o caminho da lua ficaria maior.
A diferença será mínima, mas ainda assim, existirá !
É verdade. Não pensei nos 180 graus e na simultaneidade, pensei em termos do experimento de Galileu, os dois indo paralelamente.
pergunta legal pra cair no vestibular e ferrar com os coitados
ambos chegarão juntos! 🙂 a força varia, mas compensa a aceleração, esta independente da massa do corpo! 🙂
hehehe, desculpem se tentei fazer isto parecer mais óbvio do que é na realidade! às vezes me esqueço de que tais conceitos só ficaram “óbvios” depois de séculos de desenvolvimento, de refinamento das ideias básicas… que antes disto chegar até nós, passou por galileu, por newton, por einstein…cada um dando sua própria contribuição para aumentar o entendimento do fenômeno! ; -)
Concordo com você plenamente David. Galileu descobriu o fenômeno. Newton mensurou o fenômeno. Einstein explicou como o fenômeno acontece. Agora falta explicar porque o fenômeno acontece.
“Por que” presume uma relação causal, e essa é a nossa falha: presumir que a causalidade pode explicar propriedades fundamentais do Universo.
Parabéns, Salvador, por sua coluna! Gostaria de perguntar se esses ciclos solares de 11 anos repercutem de alguma maneira no nosso clima, como o fenômeno do ” El Niño ” ?
É uma pergunta interessante. Não enxergo relação com o El Niño, mas há uma correlação histórica entre o mínimo de Maunder, citado pelo José Dias, que aconteceu entre os séculos 17 e 18, e a “mini-era do gelo” registrada na Europa no mesmo período. Talvez então exista alguma influência. Por outro lado, note que estamos neste momento, já há uns três ciclos, numa fase de mínimos bem intensos, e ainda assim a temperatura agora não está caindo, e sim subindo! Mais uma evidência de que está rolando aquecimento global antropogênico, a DESPEITO do que o Sol anda fazendo. 😛
Isso pode influir na trajetória dos satélites artificiais que circundam a terra?
Ou seja, isso ocasiona perturbação na força gravitacional da terra?
Não.
Não entendi.???. na figura 2013 ficou com 2 campos um no hemisfério sul e outro no norte com os polos sul ligados .. como explicar este fenômeno
É o momento de transição, que aumenta a atividade solar! 🙂
muito estranho esta teoria, se temos 2 campos mag. nortes, o que faz o campo do hemisfério Norte enfraquecer mais que o campo do hemisfério Sul. Por que não é apenas uma rotação e o campo magnético estaria na horizontal ? Estes dados são da Nasa ?
O problema do campo magnético solar é que ele é muito complexo — muito mais complexo que o dos planetas, em razão dessa dinâmica interna mais intensa. No caso do Sol, não é o caso de ter dois campos magnéticos nortes, é ter bolsões de campos magnéticos em diferentes regiões do Sol (sobretudo nas manchas solares) que não se orientam como o campo médio da estrela toda. A observação dessa fase de transição já foi feita por vários satélites, alguns deles da Nasa, mas o trabalho se concentra não em observar isso, mas em simular isso em computador. Foi esse o grande sucesso do trabalho: mostrar em computador como isso pode acontecer lá no Sol.
durante a transição, temos dois polos SUL e um polo norte circular, distribuído no equador da estrela. nada espetacular, Ampère explica! 🙂
felizmente nunca aparecem monopolos magnéticos… Isto sim seria complicadíssimo de se explicar, hehehehe!!
Salvador, boa tarde.
Parabéns aos pesquisadores. É sempre bom saber que mentes brasileiras ainda brilham (perdão pelo trocadilho)… Sou novo nas perguntas e aproveitando que estamos falando do Sol, tenho uma dúvida: É possível que nosso Sol faça parte de um sistema binário? Sendo a estrela “alfa” ou a “beta”? Desculpe se a pergunta é meio idiota…
Tarsis, a pergunta é válida e até outro dia ainda parava em pé; existia a hipótese de o Sol ter uma companheira (talvez uma anã vermelha ou marrom), caso em que ele, Sol, seria a estrela principal. Mas os dados do satélite Wise, que vasculharam o céu inteiro, descartaram essa chance. O Sol é solitário mesmo.
Eu queria saber sobre o nosso planeta, tão falando por ai que os polos (campos magnéticos) vão mudar ….. é verdade? e o que poderia acontecer conosco????
Sabemos que os polos magnéticos da Terra se invertem em intervalos de milhares de anos e estamos “atrasados” para uma inversão, então deve rolar uma “em breve” (que pode ser em mil anos, vai saber). Bem, o que pode acontecer com a gente? Durante a transição, se for lenta, podemos ficar um tempinho sem campo magnético, o que reduzirá drasticamente nossa proteção contra raios cósmicos. Nada que possa extinguir a civilização, mas pode aumentar taxas de câncer, por exemplo. Se for rápida, pode não ser sequer um transtorno. No registro fóssil, não há evidência de grandes extinções por conta de inversões de polos, e a humanidade já sobreviveu a inversões antes, quando tínhamos tecnologia zero. Provavelmente vamos ficar bem. 😉
…quando tínhamos tecnologia zero.
Para mim, o fato de sermos, hoje, completamente socioeconomicamente dependentes das tecnologias atuais torna tudo mais perigoso. Ficar uma semana sem luz a 100 anos atrás não era um grande problema, ficar uma semana sem luz hoje é um verdadeiro Deus nos acuda!
Verdade.
O que é um planeta? Pergunta interessante do Professor José Dias.
Mas essa pergunta não levaria a outras ainda mais complexas?
Por exemplo de o que é: Uma estrela? Uma Galáxia? Um Aglomerado?
Achei interessante o fato de que Gêmeas não agem de maneira similar. Olha o efeito borboleta aí em ação.
Adorei a entrevista. Ö sujeito tá lá e já tá poluindo”. kkkkkkk
E nós viemos cair numa estrela com ciclos, azar nosso. Se a gente tivesse nascido num sistema onde a estrela não tem ciclos, nossos problemas seriam bem menores. rsrsrsr
Estávamos discutindo classificações por aqui um dia antes — no caso, de estrelas! 🙂
Salvador falando em astronomia; tudo parece ser ou poderá haver, em um futuro próximo poderemos, só aparentemente, em simulação. Não temos nada definitivo ou concreto, estamos apenas especulando. Todavia, “esperamos em breve” encontrar em algum lugar nos confins do universo, alguma forma de vida ou habitat, “talvez” não tenhamos tempo de sermos extintos.
Chico, “parece ser” e “poderá haver” são estados mais ou menos transitório no caminho da ciência. Se você quer respostas definitivas de saída, está apostando no cavalo errado. Ciência não funciona assim. Mas a ciência tem a virtude de funcionar. 🙂
Mudando o assunto mas não o tema, existe a possibilidade da gente ser “frito” (todos os eletro/eletrônicos) quando o polo magnético da terra se inverter?
Diminuirá a proteção se houver uma tempestade solar forte na nossa direção no período. Mas não sabemos ao certo; nunca tivemos uma inversão em nosso estágio tecnológico. 🙂
Como “estágio tecnológico”, nesse caso da inversão dos polos magnéticos terrestres, eu diria “a partir da invenção da bússola”. Nunca soube de registros que digam que os polos Sul e Norte se inverteram desde essa época, algumas poucas centenas de anos. 🙂
A cada dia ficamos sabendo o quão pouco sabemos. A cada dia acrescentamos uma gota de conhecimento no imenso leito do mar de ignorância. E… a cada dia mais nos maravilhamos com a perfeita lógica que comanda o Universo e que, por ser tão difícil de simples mortais entender, foi mais fácil para os antigos criar deuses que seriam os responsáveis por essa grande orquestra. Assim, não precisariam entender: Bastava aceitarem as ‘explicações’ dos místicos.
Místicos não “explicam”, porque o domínio em que eles atuam transcende o raciocínio – eles tratam de encontrar o que está além dos limites da razão. Sim, a razão é ótima para muitas coisas, mas a mente humana tem limites. Já as percepções místicas não podem ser analisadas em laboratório, mas nem por isso são inválidas – pelo menos para quem as vivencia. O problema todo está em transformar isso em religiões, em implantar dogmas.
“Percepções místicas”, a meu ver, são apenas oriundas da imaginação “de quem as vivenciam”. Não existem num mundo real, por isso não podem ser comprovadas nem refutadas.
A psicologia e a psiquiatria podem explicar essas “percepções”.
Realmente “Místicos não “explicam”, porque o domínio em que eles atuam transcende o raciocínio”
Mas por outro lado os Físicos também não explicam (mecânica Quântica) como a matéria se colapsa e surge no Universo.
Os místicos, assim como os físicos teem uma porta na qual se é impossível passar.
No caso do místico a porta é o próprio raciocínio, pois se você transcender o raciocínio logicamente não poderá expressa-lo, pois o próprio ato de pensar na resposta requer um raciocínio.
No caso do físico a porta é a observação. Não dá pra ir além dessa porta. Porque quando você observa o objeto quantico, “função de onda”, o mesmo se colapsa em um objeto clássico, partícula.
Ou seja: É impossível ir além dessa porta porque o experimento (observação) influencia no resultado. É como você dizer que dois mais dois não são quatro, porque o ato de você fazer a conta, de alguma maneira acrescentasse uma determinada potência ao resultado). Você sabe que dois mais dois são quatro, mas você não pode fazer a conta para confirmar.
Concordo com o C. Bolão e o Edson de que o grande problema é usar essas ferramentas, acrescentando por minha parte a física, místicas e transformar isso em deuses e religião. Aí a coisa se torna dogmática e complica mais ainda.
Mas as portas estão aí e, mesmo abertas, não nos dizem nada do que estava acontecendo lá dentro antes da porta se abrir.
Não entendi nada, mas o tema é legal.
Puxa, que pena. 🙁
Posso ajudar com alguma dúvida específica, ou é “não entendi nada” mesmo? 😛
Salvador, apesar de parecer óbvio, não custa enfatizar: a inversão do campo magnético não é acompanhada de uma mudança física do Sol, certo? Melhor explicando, o polo norte solar físico continua, digamos, “para cima”, apesar do polo norte magnético ter virado “para baixo”, enquanto o Sol gira em torno do eixo Polo Norte-Polo Sul”…
Muito interessante o post, parabéns aos cientistas envolvidos!
Sim, o Sol não capota. Só as linhas de campo magnético se invertem: na pilha, o + vira -, e o – vira +. 😉