Atividade solar influencia a densidade da atmosfera da Terra
Segundo um novo estudo, conforme a energia do Sol sobe e desce, a atmosfera da Terra vai junto. Estas flutuações da energia do Sol explicam o recente colapso da atmosfera superior da Terra, que antes havia intrigado os cientistas. A queda acentuada dos níveis de radiação ultravioleta foi o que provocou o colapso. Os pesquisadores também descobriram que o ciclo magnético solar, que produz diferentes números de manchas solares ao longo de um ciclo de aproximadamente 11 anos, pode variar mais do que se pensava anteriormente. O ciclo não só varia na escala típica de 11 anos, mas também pode variar de um mínimo solar para o outro.
As descobertas podem ter implicações para satélites em órbita, bem como para a Estação Espacial Internacional. Durante o colapso, a camada da atmosfera superior, conhecida como termosfera, fica encolhida e menos densa, portanto os satélites podem mais facilmente manter suas órbitas. Ainda assim, o colapso indica que o lixo espacial e outros objetos que apresentam riscos podem persistir por mais tempo na termosfera. Esses milhares de objetos não-operacionais remanescentes no espaço poderiam colidir com os satélites em trabalho. Recentemente, a atividade solar estava em extrema baixa. Em 2008 e 2009, as manchas solares foram escassas, as chamas solares quase inexistiram, e a luz solar ultravioleta extrema – uma classe de fótons com comprimentos de onda extremamente curtos – esteve em baixa.
Dentre os 43 anos de exploração especial, essa foi a maior diminuição da termosfera da Terra já vista. A termosfera, que varia em altitude de cerca de 90 a 500 quilômetros, é uma camada de gás rarefeita na borda do espaço onde a radiação do sol faz seu primeiro contato com a atmosfera da Terra. Ela geralmente esfria e se torna menos densa durante atividade solar baixa. Mas a magnitude da mudança de densidade durante o mínimo solar recente pareceu ser cerca de 30% maior do que seria esperado por baixa atividade solar.
Os pesquisadores usaram modelos de computador para analisar dois possíveis culpados pelo encolhimento da termosfera. Eles simularam os impactos da produção do sol e do papel do dióxido de carbono, um gás de efeito estufa que, de acordo com estimativas anteriores, reduz a densidade da atmosfera exterior cerca de 2 a 5% por década. No entanto, os cientistas não tinham certeza se a diminuição da radiação ultravioleta extrema seria suficiente para ter um impacto dramático na termosfera, mesmo quando combinado com os efeitos do dióxido de carbono. Os modelos de computador mostraram que a termosfera, em 2008, resfriou 41 graus Celsius em relação a 1996, mas pouco disso foi atribuído ao aumento de dióxido de carbono.
Os resultados mostraram também que a densidade da termosfera diminuiu 31%, apenas 3% graças ao dióxido de carbono. Ou seja, os pesquisadores afirmaram que ficou claro que a baixa temperatura e densidade da camada foram principalmente causadas por níveis anormalmente baixos de radiação solar ao nível extremo-ultravioleta. A pesquisa também indica que o sol pode estar passando por um período de atividade relativamente baixo, semelhante aos períodos que ocorreram no começo dos séculos 19 e 20. Isso pode significar que a atividade vai continuar assim no futuro. Se for verdade que há certos padrões semelhantes ao passado, então devemos esperar baixos ciclos solares para os próximos 10 a 30 anos.
As descobertas podem ter implicações para satélites em órbita, bem como para a Estação Espacial Internacional. Durante o colapso, a camada da atmosfera superior, conhecida como termosfera, fica encolhida e menos densa, portanto os satélites podem mais facilmente manter suas órbitas. Ainda assim, o colapso indica que o lixo espacial e outros objetos que apresentam riscos podem persistir por mais tempo na termosfera. Esses milhares de objetos não-operacionais remanescentes no espaço poderiam colidir com os satélites em trabalho. Recentemente, a atividade solar estava em extrema baixa. Em 2008 e 2009, as manchas solares foram escassas, as chamas solares quase inexistiram, e a luz solar ultravioleta extrema – uma classe de fótons com comprimentos de onda extremamente curtos – esteve em baixa.
Dentre os 43 anos de exploração especial, essa foi a maior diminuição da termosfera da Terra já vista. A termosfera, que varia em altitude de cerca de 90 a 500 quilômetros, é uma camada de gás rarefeita na borda do espaço onde a radiação do sol faz seu primeiro contato com a atmosfera da Terra. Ela geralmente esfria e se torna menos densa durante atividade solar baixa. Mas a magnitude da mudança de densidade durante o mínimo solar recente pareceu ser cerca de 30% maior do que seria esperado por baixa atividade solar.
Os pesquisadores usaram modelos de computador para analisar dois possíveis culpados pelo encolhimento da termosfera. Eles simularam os impactos da produção do sol e do papel do dióxido de carbono, um gás de efeito estufa que, de acordo com estimativas anteriores, reduz a densidade da atmosfera exterior cerca de 2 a 5% por década. No entanto, os cientistas não tinham certeza se a diminuição da radiação ultravioleta extrema seria suficiente para ter um impacto dramático na termosfera, mesmo quando combinado com os efeitos do dióxido de carbono. Os modelos de computador mostraram que a termosfera, em 2008, resfriou 41 graus Celsius em relação a 1996, mas pouco disso foi atribuído ao aumento de dióxido de carbono.
Os resultados mostraram também que a densidade da termosfera diminuiu 31%, apenas 3% graças ao dióxido de carbono. Ou seja, os pesquisadores afirmaram que ficou claro que a baixa temperatura e densidade da camada foram principalmente causadas por níveis anormalmente baixos de radiação solar ao nível extremo-ultravioleta. A pesquisa também indica que o sol pode estar passando por um período de atividade relativamente baixo, semelhante aos períodos que ocorreram no começo dos séculos 19 e 20. Isso pode significar que a atividade vai continuar assim no futuro. Se for verdade que há certos padrões semelhantes ao passado, então devemos esperar baixos ciclos solares para os próximos 10 a 30 anos.
Por Natasha Romanzoti-hypescience.com
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