O Sol é a estrela mais importante para a Terra, como fonte de luz e energia para toda a vida no planeta. Ele é uma bola massiva de gases (em estado de plasma) com cerca de 330.000 vezes mais massa do que a Terra e um raio 109 vezes maior [1]. Sua importância, porém, também inclui as pequenas partículas que são liberadas continuamente para o espaço, tornando o Sol crucial para o clima espacial. Sua atividade pode causar lindas auroras ou prejudicar tecnologias no espaço e no solo, por isso estamos sempre buscando formas de entendê-la e até mesmo prevê-la. Uma das descobertas que nos auxilia muito foi que a atividade solar segue um ciclo, o chamado ciclo solar.
por Laura Vincoleto Zanfolim
O campo magnético do Sol
Para entendermos o ciclo solar, é preciso saber que assim como a Terra, o Sol possui um campo magnético. A atividade magnética do Sol é gerada pelo dínamo solar, um sistema de causa e efeito entre a fusão nuclear que acontece no interior do Sol e as partículas que ele libera. Para entender isso melhor, é preciso saber que o Sol é feito de plasma, sendo constituído de uma mistura superaquecida de partículas eletricamente carregadas.
Plasma
- Plasma é o 4° estado de matéria (assim como sólido, líquido e gasoso). Trata-se de um gás altamente ionizado e não é muito comum na Terra, mas no espaço. [3]
O movimento dessas partículas carregadas criam campos magnéticos, que por sua vez têm um efeito adicional sobre como elas se movem, criando o dínamo solar. Dessa forma, o campo magnético continua a ser gerado dentro do Sol e, por isso, é variável e cíclico. As imagens esquemáticas abaixo mostram a variação do campo magnético solar entre janeiro de 2011 (esquerda) e julho de 2014. Repare em como as linhas de campo à direita estão mais desordenadas, tendo linhas “abertas” (em rosa e verde) espalhadas por toda a superfície e não apenas concentradas nos pólos (como na figura à esquerda). Em 2011, o ciclo estava mais próximo ao mínimo solar, já em 2014 atingiu o máximo [2].
Ciclo Solar
Como vimos, a atividade solar é variável e segue um certo ciclo. Temos observações deste ciclo desde de 1750, a partir de então temos uma contagem e atualmente estamos no ciclo solar 25, com uma observação de que o Sol demora cerca de 11 anos em cada ciclo. O gráfico abaixo mostra o número de manchas solares em cada ciclo solar, retirados do Índice de Manchas Solares e Observações Solares de Longo Prazo (SILSO, Sunspot Index and Long-term Solar Observations, em inglês) [4].
A quantidade de manchas solares indica a intensidade de atividade solar, porque são diretamente proporcionais, ou seja, conforme a atividade solar aumenta, mais manchas aparecem na superfície do Sol.
Manchas solares
Os campos magnéticos produzidos pelo dínamo solar no interior do Sol chegam à superfície onde sua presença é percebida na forma de manchas solares - regiões vastas e mais frias (comparativamente ao seu entorno) da superfície solar.
O satélite SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) da NASA/ESA observa o Sol e as manchas solares de desde 1995. A Figura combina 25 imagens capturadas ao longo dos anos por um dos telescópios a bordo do SOHO na faixa do ultravioleta extremo. A temperatura da superfície do Sol (ou Coroa solar) tem temperatura de cerca de 2 milhões de graus Celsius. As imagens mais brilhantes ocorrem em períodos de máximo solar, quando o seu campo magnético é mais intenso e dinâmico, causando mudanças na configuração magnética e lançando energia para o espaço.
Ciclo Solar 25
O ciclo solar 25 teve início em dezembro de 2019 e tem o seu fim previsto para 2032, como mostra a progressão feita pelo Centro de Previsão do Clima Espacial (Space Weather Prediction Center) [5]. Com a fase de máximo solar entre novembro de 2024 e março de 2026. Através do gráfico, observa-se que o ciclo anterior (24), foi um dos mais fracos dos últimos anos. A previsão do ciclo 25 era de semelhante impacto, mas tem se mostrado mais intenso. O gráfico já ilustra o aumento da atividade solar em relação ao ciclo anterior. Entre 7 e 11 de maio de 2024, ocorreram múltiplas explosões solares e pelo menos 7 ejeções de plasma, conhecidas como ejeções de massa coronal (CME) em direção à Terra, ocasionando a tempestade magnética mais intensa desde 2003 e a segunda maior na era espacial. Os efeitos dessa super tempestade foram registrados por satélites no espaço e observações de auroras em diversos pontos do planeta, incluindo regiões de baixas latitudes [6].
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Referências
[1] KIVELSON, M. G.; RUSSEL, C. T. Introduction to space physics. [S.l.]: Cambridge University Press, 1995. Disponível em: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1995isp..book.....K/abstract.
[2] NASA, Understanding the Magnetic Sun. Disponível em: https://www.nasa.gov/science-research/heliophysics/nasa-understanding-the-magnetic-sun/
[3] Bittencourt, J. A. Fundamentals of Plasma Physics. Third Edition, Springer, 2004. Disponível em: https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4757-4030-1.
[4] Foxon, F. Solar Cycles: Can They Be Predicted?. University of Leeds, Leeds, United Kingdom, 2025. Disponível em: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2025arXiv250200978F/abstract
[5] NOAA SWPC. Solar Cycle Progression. Solar Cycle Progression. Disponível em: https://www.swpc.noaa.gov/products/solar-cycle-progression.
[6]NASA. How NASA Tracked the Most Intense Solar Storm in Decades. Disponível em: https://science.nasa.gov/science-research/heliophysics/how-nasa-tracked-the-most-intense-solar-storm-in-decades/.
[7] SOHO. The solar cycle, a heartbeat of stellar energy. Disponível em: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/The_solar_cycle_a_heartbeat_of_stellar_energy.