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

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

Fonte: SILSO Sunspot Index and Long-term Solar Observations e NASA Solar Physics.