As Manchas
As primeiras observações das Manchas Solares (Figura 1) datam do ano de 1128 d.C., feitas por um monge beneditino inglês, John de Worcester. De acordo com o modelo aristotélico, no ocidente, as Manchas Solares são “fisicamente impossíveis” e eram tratadas como o trânsito de Mercúrio ou Vênus pelo disco solar.
Essas manchas podem ser observadas a olho nu, sob condições adequadas, no nascer e pôr do Sol. Mas foi somente na primeira década do século XVII, quase simultaneamente, que três astrônomos, através do recém-criado telescópio, observam as manchas com mais detalhes. No ano de 1611, Johann Goldsmid, levanta uma hipótese (e correta) que o movimento cotidiano das Manchas Solares indicava a rotação do Sol. Cristoph Sheiner e Galileo Galilei diziam que as manchas eram propriedades físicas do Sol. Enquanto Galilei afirmava que as Manchas Solares estavam na superfície do Sol, Sheiner dizia que as manchas representavam planetas orbitando o Sol, com trajetórias mais próximas do que a de Mercúrio.
Hoje, sabe-se que as Manchas Solares são pequenas regiões “escuras” que aparecem sobre a fotosfera (superfície) do Sol (Figura 4), com diâmetros que variam de 16 a 160.000 quilômetros e a sua duração pode ser de alguns dias a alguns meses.
A temperatura dessas manchas é ligeiramente mais baixa (entre 3000 e 4500 K) do que a média (5780 K) e emitem ligeiramente menos luz do que as regiões vizinhas, parecendo assim, por contraste, “escuras”.
Os Ciclos
Uma observação contínua do Sol, que já é realizada a mais de 400 anos (Figura 2), mostra que o número de manchas não é constante, variando fortemente entre zero e um valor máximo, Variações Periódicas, segundo um ciclo que dura em média 11,2 anos, denominado de Ciclo Solar.
Durante o ciclo, populações de manchas crescem rapidamente, atingindo seu ponto de maior atividade, que é denominado de Máximo Solar, e depois caem lentamente, atingindo seu ponto de menor atividade, denominado de Mínimo Solar. As manchas surgem em latitudes maiores e se movem para o equador, à medida que o ciclo se aproxima do Máximo Solar.
O ciclo está ligado a uma variação no campo magnético solar, e a teoria mais aceita para explicar a formação dessas manchas é a Teoria Cinemática do Dínamo (semelhante ao dínamo de Faraday), onde a Rotação Diferencial – O equador do Sol gira mais rápido, cerca de 26 dias a 7.200 Km/h, do que os polos, cerca de 36 dias a 870 Km/h – (Figura 3) acaba por esticar e retorcer as linhas do campo magnético próximas da superfície, as chamadas Zonas de Convecção (Figura 4).
É provável que uma dessas linhas emerja formando um anel na parte externa do Sol (Figura 4). Nessa região, de saída e reentrada dos laços formados, nos “pés” deste anel, que possuem polaridades opostas, onde o campo atravessa a fotosfera, que surgem duas manchas solares, sempre acopladas duas a duas. Sua baixa temperatura se deve ao desvio das correntes de convecção por causa do campo magnético.
Ao final desse processo (ciclo), o Sol inteiro reverte sua polaridade magnética geral, onde o Polo Norte se torna Polo Sul, e vice-versa. O Ciclo Solar magnético completo dura em média cerca de 22 anos.
Marcelo Daudt
Artigo apresentado no Curso de Estrutura e Evolução Estelar
São Paulo – SP – Brasil
Junho 2019
Referências
ASTRONOO. As manchas solares. Disponível em: <http://www.astronoo.com/pt/artigos/manchas-solares.html>. Acesso em: 20 mai. 2019.
CALBO, Silvia Ribeiro; COSTA, Tereza Amorim. Estudos das manchas solares. Disponível em: <http://cdcc.usp.br/cda/producao/sbpc94/index.html>. Acesso em: 20 mai. 2019.
LEISTER, Nelson Vani. Introdução à Astronomia : parte 2. São Paulo : Departamento de Astronomia – IAG – USP, 2012.
MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Da terra às galáxias : uma introdução à astrofísica. Petrópolis, RJ : Vozes, 1997.
PENEREIRO, J. C.; PARRA, L.; PELLEGRINI, R. C.; MALUF, W. J. O número de manchas solares : índice da atividade do sol medido nos últimos 50 anos. Disponível em: <https://www.rea-brasil.org/reportespdf/reporte12-artigo08.pdf>. Acesso em: 20 mai. 2019.
WIKIPÉDIA. Mancha solar. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Mancha_solar>. Acesso em: 20 mai. 2019.
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