As Manchas Solares e o Ciclo Solar: Do Mínimo ao Máximo

Manchas solares na superfície do Sol — *Vista de um grupo muito grande de manchas solares do Observatório de Dinâmica Solar da NASA em outubro de 2014. Créditos: NASA*

O Ciclo Solar de 11 Anos

O Sol segue um ciclo de atividade magnética de aproximadamente 11 anos, marcado por variações no número de manchas solares. Essas manchas, descobertas por Galileu em 1610, aparecem como áreas escuras na superfície solar devido à sua temperatura mais baixa (cerca de 3800 K contra 5800 K da fotosfera circundante).

Origem magnética das manchas solares

Emergência dos fluxos magnéticos

As manchas solares aparecem quando fluxos magnéticos intensos emergem do interior do Sol e perfuram a fotosfera, a camada visível da nossa estrela. Esses campos magnéticos inibem localmente a convecção, reduzindo o transporte de calor para a superfície. Como consequência, a temperatura nessas regiões cai cerca de 1500 K em relação à fotosfera circundante, tornando-as visivelmente mais escuras.

O papel da dínamo solar

O mecanismo por trás dessa emergência está relacionado à dínamo solar, um processo complexo gerado pela rotação diferencial do Sol e pelos movimentos turbulentos do plasma em sua zona convectiva. As linhas do campo magnético se enrolam, torcem e acabam se reconectando ou subindo através da superfície, formando loops coronais e manchas solares.

Uma Inversão Magnética a Cada 11 Anos

A cada aproximadamente 11 anos, o campo magnético do Sol inverte-se completamente: o polo norte torna-se sul e vice-versa. Esta inversão marca a transição entre dois ciclos e explica o aumento progressivo da atividade solar em direção a um máximo (númeras manchas solares, erupções frequentes, ejeções de massa coronal), seguido de um retorno ao mínimo (poucas ou nenhuma mancha solar, baixa atividade).

Intensidade do campo magnético

A densidade do campo magnético em uma mancha solar pode atingir até \(\sim 0.3\,\text{Tesla}\), milhares de vezes mais forte que o campo magnético terrestre. Essas estruturas magnéticas são frequentemente bipolares, com polaridade norte e sul, ilustrando sua origem nos tubos de fluxo magnético.

Tabela dos Ciclos Solares desde o início das observações

Histórico dos 25 Ciclos Solares
Ciclo	Período	Número máximo de manchas	Duração (anos)
Ciclo 1	1755-1766	86,5	11,3
Ciclo 2	1766-1775	115,8	9,0
Ciclo 3	1775-1784	158,5	9,3
Ciclo 4	1784-1798	141,2	13,6
Ciclo 5	1798-1810	49,2	12,2
Ciclo 6	1810-1823	48,7	12,8
Ciclo 7	1823-1833	71,5	10,5
Ciclo 8	1833-1843	146,9	9,8
Ciclo 9	1843-1855	131,6	12,4
Ciclo 10	1855-1867	97,9	11,3
Ciclo 11	1867-1878	140,5	11,8
Ciclo 12	1878-1890	74,6	11,3
Ciclo 13	1890-1902	87,9	11,8
Ciclo 14	1902-1913	64,2	11,5
Ciclo 15	1913-1923	105,4	10,0
Ciclo 16	1923-1933	78,1	10,1
Ciclo 17	1933-1944	119,2	10,4
Ciclo 18	1944-1954	151,8	10,2
Ciclo 19	1954-1964	201,3	10,5
Ciclo 20	1964-1976	110,6	11,4
Ciclo 21	1976-1986	164,5	10,3
Ciclo 22	1986-1996	158,5	9,7
Ciclo 23	1996-2008	120,8	12,3
Ciclo 24	2008-2019	116,4	11,0
Ciclo 25	2019-2030 (previsto)	115 (estimado)	11 (estimado)

Fonte: SILSO Sunspot Index and Long-term Solar Observations (nova janela) e NASA Solar Physics (nova janela).