Ciclos do Sol são influenciados por conjunção dos planetas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/06/2021

Os ciclos de 11 anos do Sol são bem conhecidos, mas ele segue também outros ritmos mais longos.
[Imagem: Solar Dynamics Observatory/NASA]

Quem influencia quem

Os ciclos solares de 11 anos de duração são bem conhecidos, mas este está longe de ser o único comportamento periódico da nossa estrela.

Agora, astrofísicos alemães e russos acreditam ter estabelecido a primeira vinculação entre as flutuações da atividade do Sol e as forças gravitacionais dos planetas.

Os físicos que estudam o Sol há muito procuram explicações satisfatórias para as muitas flutuações cíclicas e sobrepostas de suas atividades.

Além do mais famoso "ciclo de Schwabe", de aproximadamente 11 anos, o Sol também apresenta flutuações mais longas, variando de centenas a milhares de anos. Por exemplo, o "ciclo de Gleissberg" dura cerca de 85 anos, o "ciclo Suess-de Vries" dura cerca de 200 anos e o quase-ciclo de "eventos Bond" dura cerca de 1.500 anos.

É indiscutível que o campo magnético solar está associado a essas flutuações de atividade, mas as explicações e os modelos construídos até agora estão longe de chegarem a um acordo - de fato, a ciência sequer compreende por que os campos magnéticos do Sol variam.

Dado o desconhecimento de qualquer fenômeno interno que possa explicar essas variações cíclicas, os pesquisadores começaram a se questionar se os muitos ciclos teriam mesmo origem em peculiaridades especiais do dínamo solar ou se o Sol seria controlado externamente. Uma das ideias que provocou mais controvérsias foi a de que os planetas influenciaram os níveis de atividade solar.

Pois foi esta justamente a essa conclusão que chegaram Frank Stefani e seus colegas do Centro de Pesquisas Helmholtz (Alemanha) e da Universidade Politécnica de Perm (Rússia).

• Começou o Ciclo Solar 25

O alinhamento de Vênus, Terra e Júpiter é determinante em um dos ciclos do Sol.
[Imagem: F. Stefani et al. - 10.1007/s11207-021-01822-4]

Ciclos do Sol

Para começar, os pesquisadores examinaram detalhadamente o movimento orbital do Sol: O Sol não permanece fixo no centro do Sistema Solar, ele executa uma espécie de dança no campo gravitacional comum de todos os corpos do sistema - e ele faz isso a uma taxa de 19,86 anos.

Sabemos pela Terra que girar em sua órbita desencadeia pequenos movimentos no núcleo líquido do planeta. Assim, algo semelhante também deve ocorrer dentro do Sol, mas isso vinha sendo negligenciado até agora no que diz respeito ao seu campo magnético.

Os pesquisadores tiveram a ideia de que parte do momento orbital angular do Sol poderia ser transferido para sua rotação e, assim, afetar o processo interno do dínamo que produz o campo magnético solar. Esse acoplamento seria suficiente para alterar a capacidade de armazenamento magnético da chamada taquoclina, a região de transição entre diferentes tipos de transporte de energia no interior do Sol. "Os campos magnéticos em espiral poderiam então se encaixar mais facilmente na superfície do Sol," sugere Stefani.

De fato, ao integrar uma dessas perturbações rítmicas da taquoclina em seu modelo de um dínamo solar típico, a equipe conseguiu reproduzir vários fenômenos cíclicos que eram conhecidos por observações, mas para os quais não havia nenhuma explicação.

O mais notável foi que, além do bem conhecido ciclo de Schwabe, de 11,07 anos, a força do campo magnético no novo modelo também passou a mudar a uma taxa de 193 anos, o que poderia ser o ciclo de Suess-de Vries do Sol, que as observações indicam oscilar de 180 a 230 anos. Matematicamente, os 193 anos surgem como o que é conhecido como um período de batimento entre o ciclo de 19,86 anos e o ciclo duplo de Schwabe, também chamado de ciclo de Hale.

O ciclo de Suess-de Vries seria, portanto, o resultado de uma combinação de dois "relógios" externos: As forças das marés dos planetas e o próprio movimento do Sol no campo gravitacional do sistema solar.

Para o ciclo de 11,07 anos, Stefani e seus colegas já haviam encontrado anteriormente fortes evidências estatísticas de que ele deve seguir um relógio externo. Eles ligaram esse "relógio" às forças das marés dos planetas Vênus, Terra e Júpiter. Seu efeito é maior quando esses planetas estão alinhados: Uma constelação que ocorre a cada 11,07 anos.

Já os ciclos muito longos parecem ser essencialmente um processo aleatório.
[Imagem: F. Stefani et al. - 10.1007/s11207-021-01822-4]

Mínimos do Sol

Assim, após ceticismo inicial em relação à hipótese da influência planetária sobre o campo magnético do Sol, a equipe agora assume que essas conexões não são coincidentes. "Se o Sol estivesse pregando uma peça em nós aqui, seria com uma perfeição incrível. Ou, de fato, temos uma primeira noção de um quadro completo dos ciclos de atividade solar curtos e longos," disse Stefani.

E os resultados deste novo estudo reforçam aquela conclusão inicial de que o ciclo de 11 anos deve ser um processo cronometrado, caso contrário, a ocorrência de um período de batimento - a sobreposição dos picos de dois ciclos - seria matematicamente impossível.

Além dos ciclos de atividade mais curtos, o Sol também apresenta tendências de longo prazo, na faixa dos mil anos. Estes ciclos são caracterizados por quedas prolongadas de atividade, conhecidas como "mínimos", como o mais recente "Mínimo de Maunder", ocorrido entre 1645 e 1715, caracterizando a chamada "Pequena Idade do Gelo".

Ao analisar estatisticamente os mínimos já observados, contudo, os pesquisadores concluíram que, com base nos dados disponíveis, esses não são processos cíclicos, com as ocorrências em intervalos de aproximadamente um a dois mil anos seguindo um processo matematicamente aleatório.

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