O Vento Solar

O Vento Solar foi inicialmente estudado para explicar as auroras (perturbação geomagnética), e a inclinação das caudas dos cometas, e foi observado pela primeira vez pela espaçonave Russa Luna 2 em 1959 e Explorer 10 em 1961. O vento solar é um gás coronal ejetado do Sol.
O plasma da coroa solar é tão quente que a gravidade do Sol não pode segurá-lo por muito tempo. Em vez disso, as franjas superiores fluem em todas as direções, em um fluxo constante de partículas conhecidas como Vento Solar. Movendo-se a cerca de 400 km/s em média, o vento solar pode atingir a Terra de 3 a 4 dias. O vento solar consiste em partículas ionizadas e campos magnéticos produzindo tempestades magnéticas na magnetosfera da Terra.

O Vento solar exerce uma pressão sobre o campo magnético terrestre comprimindo-o e criando uma longa cauda do lado oposto. Esta “capa” magnética e complexa é conhecido como Magnetosfera. Quando as partículas provenientes do Sol (elétrons e prótons) impactam a Magnetosfera, geram correntes elétricas e plasmas na camada mais exterior da atmosfera terrestre, a Ionosfera, provocando as Auroras Boreais e Austrais por excitação dos átomos de gás. O sol ejeta 1 milhão de toneladas de matéria para o espaço (Plasma) a cada segundo. Chamamos este material de vento solar.

O vento solar é um fluxo de partículas carregadas e energizadas, principalmente elétrons e prótons, que flui para fora do Sol, através do sistema solar. A temperatura e velocidade podem variar ao longo do tempo, podendo atingir 300 a 800 km/s, a uma temperatura de 1 milhão de graus (Celsius). O vento solar se estende para o espaço cerca de 100 UA (uma unidades astronômicas = distâncias Terra-Sol = 150.000.000Km), o que equivale a distância do Sol até a órbita de Netuno ou até Plutão, ponto em que colide com o meio interestelar. A região onde o vento solar é dominante é conhecido como heliosfera. O vento solar é feito de hidrogênio (95%), Hélio (4%), carbono, nitrogênio, oxigênio, néon, magnésio, silício e ferro ( 1%).

Estes átomos estão todos na forma de íons positivos, o que significa que perderam elétrons porque as temperaturas são muito elevadas. Alguns eventos explosivos como erupções solares e ejeção de massa coronal (CME) no Sol podem produzir velocidades superiores a 1000 km/s. Efeitos das tempestades solares: A aurora boreal (as luzes do norte) e aurora austral (as luzes do sul). Interferência em rádios e televisões. Perigo para astronautas e naves espaciais. Oscilações de correntes nas usinas de força, prejudicando o fornecimento de energia elétrica. Sistemas de navegação. Satélites dependendo da sua altitude, os componentes eletrônicos, as baterias solares podem ser danificadas. O clima espacial afeta os satélites em missões de diversas formas, dependendo da órbita e da função do satélite. Muitos sistemas de comunicação utilizam a ionosfera para refletir sinais de rádio a longas distâncias.
Tempestades ionosféricas podem afetar a comunicação por rádio em todas as latitudes.

O vento solar pode ser dividido em vento solar rápido e vento solar lento. O vento rápido são típicos dos buracos coronais, regiões mais frias e menos densas da coroa solar, podendo atingir picos de velocidade da ordem de 900 km/s. Estão associados a linhas de campo magnético “abertas”, muito parecido com pólos magnético, facilitando assim o escape das partículas carregadas.
O vento lento se origina em regiões de baixas latitudes, portanto mais próximas ao equador do Sol, atingindo velocidades aproximadas de de 300 km/s. Em geral o vento solar lento é mais denso e apresenta um comportamento mais irregular. Sendo o vento solar um plasma altamente condutor, ele transporta consigo as linhas de campo magnético do Sol. Esse fenômeno é conhecido como “congelamento” das linhas de campo magnético.

O que é Plasma ?
Lembrando: os estados da matéria – sólido, líquido e gasoso, mas em 1879 o físico Inglês William Crookes identificou um quarto estado da matéria, uma forma de gás ionizado. O Universo é composto de aproximadamente 99% de plasma. No meio interestelar o plasma é de baixa temperatura e baixa densidade, enquanto no interior das estrelas ele é extremamente quente e denso. A auroras boreais são um exemplo clássico de plasma de baixa temperatura e baixa densidade. O Plasma pode ser acelerado e dirigido por campos elétricos e magnéticos. O Sol, como todas as estrelas que emitem luz se encontram no quarto estado da matéria. Na ionosfera terrestre, temos o surgimento das auroras, que é um plasma natural, assim como o fogo. São sistemas compostos por um grande número de partículas carregadas, distribuídas dentro de um certo volume onde haja a mesma quantidade de cargas positivas e negativas. Um modo de criar um plasma é aquecendo um gás. Tal aquecimento pode-se realizar por meio de um campo elétrico externo aplicado ao gás. A parte externa da atmosfera da Terra (magnetosfera) é constituída pelo plasma, o meio intestelar, ou seja o espaço entre estrelas e planetas, também é constituído por gás ionizado, mesmo que de uma densidade muito baixa. Um exemplo de plasma cósmico é o vento solar.

Efeitos das tempestades solares
A aurora boreal(as luzes do norte) e aurora austral (as luzes do sul).
Interferência em rádios e televisões.
Perigo para astronautas e naves espaciais.
Oscilações de correntes nas usinas de força, prejudicando o fornecimento de energia elétrica.
Sistemas de navegação
Satélites dependendo da sua altitude, os componentes eletrônicos, as baterias solares podem ser danificados. O clima espacial afeta os satélites em missões de diversas formas, dependendo da órbita e da função do satélite.
Muitos sistemas de comunicação utilizam a ionosfera para refletir sinais de rádio a longas distâncias.
Tempestades ionosféricas podem afetar a comunicação por rádio em todas as latitudes.

SOHO Sonda Solar

Muitas de minhas observações e monitoramento do Sol são feitas a partir do Observatório Heliosférico (SOHO), portando vamos entender o que é essa missão. O projeto Solar Heliospheric Observatory (SOHO) é um esforço cooperativo entre a Agência Espacial Europeia (ESA) e a NASA. O SOHO foi projetado para estudar a estrutura interna do Sol, sua atmosfera exterior e a origem do vento solar, isto é, o fluxo de gás altamente ionizado que sopra continuamente para fora do Sol através do Sistema Solar.

O SOHO foi lançado em 02 de dezembro de 1995. A nave espacial SOHO foi construída na Europa por uma equipe liderada pela Matra, e os instrumentos foram fornecidos por cientistas europeus e americanos. A NASA foi responsável pelo lançamento e agora é responsável pelas operações da missão. Grandes antenas de rádio ao redor do mundo formam a Rede de Espaço Profundo da NASA (figura abaixo) e são usados para controlar a nave espacial para além da órbita da Terra. O controle da missão é baseado em Goddard Space Flight Center em Maryland.

A nave espacial Soho é um observatório em posição privilegiada. Ficará atenta especialmente às ondas gigantes (ejeção de massa coronal) que agitam a superfície solar. É um meio indireto mas engenhoso de saber o que está se passando nas regiões interiores do Sol.
O Soho também faz medições constantes do chamado vento solar, uma corrente de plasma que está constantemente se desgarrando do Sol e indo para todo sistema solar.
Um coronógrafo é um dispositivo óptico que bloqueia a luz a partir do disco solar, tornando possível observar a coroa. Uma lente concentra-se em uma imagem do Sol para um mascaramento ou disco de ocultação que impede que a luz proveniente do Sol atrapalhe a observação com o telescópio.
A coronógrafo requer óptica de alta qualidade reunidos em uma atmosfera livre de poeira. Perto do nível do mar, um coronógrafo seria praticamente inútil, porque a luz difusa da atmosfera da Terra iria sobrecarregar a luz da corona. Os cientistas colocam esses instrumentos no alto das montanhas ou no espaço.
O coronógrafo foi inventado pelo astrônomo francês Bernard Lyot em 1939, para permitir que os astrônomos façam observações do gás quente (a coroa) ao redor do Sol sem ter que esperar por um eclipse solar total. Na verdade um coronógrafo simula um eclipse solar.

O equipamento esta a bordo do satélite SOHO, nele é possível a visualização de Flares Solares (erupções solares) e perdas de massa da coroa no espaço.
Aqui no site vamos monitorar as atividades solares, portanto temos que compreender o funcionamento desse instrumento. As imagens que serão mostradas aqui são do Observatório Heliosférico SOHO…Imagens LASCO 2 e LASCO 3
O LASCO (Coronógrafo Espectrométrico de Grande Ângulo) é capaz de obter imagens da coroa solar, bloqueando a luz que vem diretamente do Sol com um disco ocultante (o círculo escuro no centro da imagem), criando um eclipse artificial com o próprio instrumento. A posição do disco solar é indicada nas imagens pelo círculo branco. A coroa é a borda externa do Sol e pode ser vista somente durante um eclipse, o que é uma das razões pelas quais muitos cientistas são “caçadores de eclipses solares”. Ocasionalmente, uma ejeção de massa coronal pode ser vista à medida em que ela se afasta do Sol e cruza o campo de visão de ambas imagens. Se as imagens se tornarem com um aspecto granular com pontos brancos ou se um halo surgir ao redor da imagem, isto pode indicar que uma tempestade está se direcionando para a Terra.

A imagem LASCO C2 (em vermelho) mostra a cora solar interna até uma distância de 8.4 milhões de quilômetros do Sol. As imagens LASCO C3 (em azul) têm um campo de visão maior. Elas abrangem um escala correspondendo a 32 diâmetros do Sol. Colocando este comprimento em perspectiva, o diâmetro das imagens corresponde a 45 milhões de quilômetros de distância do Sol, ou metade do diâmetro da órbita de Mercúrio.

Filamentos e Proeminências

Os filamentos solares ou proeminências são nuvens densas de material suspenso acima da superfície do Sol por laços (loops) de campos magnéticos. Proeminências e filamentos são as mesmas coisas, as proeminências são vistas projetando-se acima do disco solar, ou na borda do sol, os filamentos se espalham pelo disco solar. Proeminências ou filamentos podem permanecer em um estado de calma ou de repouso por dias ou semanas.
No entanto, como os laços magnéticos que os suportam mudam lentamente, filamentos e proeminências podem entrar em erupção e subir acima do Sol ao longo de alguns minutos ou horas.

As proeminências são “ancoradas” na superfície do Sol, na fotosfera, e se estendem além da Coroa solar. Enquanto a corona consiste de gases ionizados extremamente quentes, conhecidos como plasma, que não emitem muita luz visível, as proeminências contêm plasma mais frio.
O plasma é um gás quente composto de hidrogênio e hélio eletricamente carregado. O plasma da proeminência flui ao longo de uma estrutura emaranhada e retorcida de campos magnéticos gerados por um “dínamo” interno do sol. Uma erupção ocorre quando essa estrutura torna-se instável e explode para fora, liberando o plasma.

Uma proeminência pode se estender por milhares de quilômetros, a maior delas foi observada pelo SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), vista em 1997 e tinha aproximadamente 350.000 km, cerca de 28 vezes o diâmetro da Terra como mostra a imagem acima, a Terra Júpiter em escala. A massa contida dentro de uma proeminência equivale a 100 bilhões de toneladas de matéria.Os cientistas ainda estão pesquisando como e por que proeminências são formadas.

Anomalia do Atlântico Sul

Inversão geomagnética é a mudança de orientação do campo magnético da Terra de forma que o norte e o sul magnéticos são invertidos. Estes eventos trazem um  declínio prolongado da intensidade do campo magnético seguido por uma recuperação rápida após o estabelecimento da nova orientação. Estes eventos ocorrem a uma escala de dezenas de milhares de anos, tendo a mais recente  inversão  ocorrido há 780 000 anos.
Os polos magnéticos da Terra não se afastam mais do que 20° dos polos geográficos, mas de tempos em tempos eles se afastam muito mais podendo os polos norte e sul trocar de posição um como outro.
Esse processo é chamado de “reversão geomagnética”. A ultima inversão aconteceu a cerca de 780 mil anos . Alguns minerais como a magnetita e a hematita que compõe as rochas da crosta terrestre podem se comportar como imãs permanentes. Quando esses minerais se formam, são magnetizados pelo campo magnético da Terra e podem guardar essa magnetização por milhões de anos, mesmo que o campo mude de orientação ou de polaridade a direção de magnetização daqueles minerais permanecem a  mesma.
Desse modo podemos estudar o campo magnético do passado através do magnetismo antigo das rochas. Esse estudo é chamado de Paleomagnetismo [Ver aqui]

“Os pólos magnéticos da Terra passam por inversões, de vez em quando, o que é norte vira sul, e vice-versa"
Marcelo Gleiser é professor de física teórica do Dartmouth College, em Hanover (EUA), e autor do livro “O Fim da Terra e do Céu”. Artigo publicado na “Folha de SP”:
Em suas notas autobiográficas, Einstein conta como ele ganhou uma bússola de presente de seu pai quando tinha cinco anos: “Ainda me lembro ou acredito que me lembro que essa experiência causou um profundo efeito sobre mim. Algo de fundamental tinha de estar escondido por trás das coisas”.

A bússola de Einstein, como qualquer outra, apontava para o norte, independentemente de onde estivesse: o metal da agulha tende a se alinhar com o campo magnético da Terra, que corre na direção norte-sul. Essa observação, tão óbvia quanto a volta do Sol a cada dia, que marinheiros e pássaros usam para se orientar em suas viagens, não tem nada de trivial.
O fato de a Terra ser um gigantesco ímã se deve a uma confluência de fatores, que só agora começam a ser entendidos. Dentre as descobertas relativamente recentes, a mais chocante é a de que os pólos magnéticos da Terra -quase alinhados com seus pólos geográficos (daí a utilidade da bússola)- passam por inversões: de vez em quando, o que é norte vira sul, e vice-versa. A questão é quando será a próxima.
A última inversão de polaridade ocorreu há 780 mil anos, bem mais tempo do que a média de 250 mil anos. Por alguma razão, os intervalos entre elas vêm encolhendo nos últimos 120 milhões de anos. Sabemos disso porque cada inversão deixa uma assinatura nas rochas magnéticas, suscetíveis a mudanças de orientação do magnetismo terrestre quando aquecidas.
Ao resfriarem, mantêm a nova orientação, reproduzindo no tempo a coreografia dos pólos magnéticos. Portanto, a próxima inversão está bem atrasada. Vivemos num período de relativa estabilidade que não durará para sempre. E os primeiros sinais estão já aparecendo.
Dados colhidos por satélites em 1980 e em 1999 mostram que ilhas de polaridade oposta no campo magnético terrestre estão crescendo. Imagine uma bola de futebol com o hemisfério sul pintado de azul e o norte de vermelho.
As medidas indicam que dentro da região vermelha existem manchas azuis, e vice-versa, e que essas manchas aumentaram nos últimos 20 anos. A suspeita é que elas sejam os precursores da próxima inversão. O campo magnético terrestre se reduziu em 10% desde 1830.
O centro da Terra é uma esfera de metal líquido, principalmente ferro, com volume seis vezes maior que o da Lua inteira. Devido à enorme pressão exercida pela crosta e pelo manto, 2 milhões de vezes maior no centro do que na superfície, a temperatura lá chega a 5.000 C, comparável à superfície do Sol.
Como em uma sopa, bolhas de metal mais quente e, portanto, menos denso, tendem a subir. Na subida, elas se resfriam e voltam a afundar. Esse processo, chamado de convecção, transporta calor do centro da Terra para a região entre o centro e o manto. O metal líquido conduz eletricidade.
Quando adicionamos a rotação da Terra, temos uma esfera de metal líquido e borbulhante girando, essencialmente um gerador elétrico, ou dínamo. Em geradores comuns, o que gira são fios metálicos que transportam corrente. Desse movimento nasce um campo magnético que varia ao longo do tempo. A Terra é um gigantesco dínamo.
Sua corrente muda ocasionalmente de direção, invertendo a polaridade de seu campo magnético.”Fonte: www.jornaldaciencia.org.br  Jornal da ciência – Órgão da Sociedade Brasileira para  o Progresso da Ciência (SBPC)

ANOMALIA DO ATLÂNTICO SUL
Existe um fenômeno conhecido com “anomalia do atlântico sul” e que esta localizada bem aqui no Brasil, seu centro atual esta em torno de Santa Catarina, mas essa anomalia se estende por uma área muito vasta, como mostra a figura.
Anomalia geomagnética
A origem da anomalia está no mesmo local de formação do campo magnético terrestre e é formada pela existência de pólos enfraquecidos no sistema líquido caótico de compreensão ainda distante de ser desvendada, mas que seque a lógica da variação secular que de acordo com observações e dados, todo o sistema geomagnético terrestre está derivando para oeste devido a diferença de velocidade entre o Manto e o Núcleo Externo da Terra. Então esta  tem dinâmica temporal geológica que chega a ordem de 1000 anos.

Há um vasto histórico de interferências e panes causadas por tempestades solares. Satélites mesmo com todas as proteções que lhe é projetado, a alguns poucos anos atrás foram atingidos. Normalmente os satélites são freados em sua órbita quando passam pela Anomalia do Atlântico Sul porque existe uma forte densidade de partículas energéticas na região e altitude que se encontra a anomalia. O telescópio Hublle quando tem a órbita passando pela região da anomalia, ele gasta 15 % do seu tempo de órbita para atravessar. Leia mais aqui…
Visite a página Magnetosfera da Terra

A Biosfera

A biosfera é composta por organismos vivos, bem como o ambiente físico. O ambiente físico inclui o material rochoso da crosta terrestre, a água sobre ou perto da superfície da terra, e a atmosfera. Toda a vida está confinada em um espaço de 8 Km verticais ao redor da superfície da Terra.

Um bioma é um grupo de comunidades dominadas por uma comunidade clímax particular. Desertos, florestas e pradarias são exemplos de biomas. Outros exemplos são a tundra, taiga, e as florestas temperadas e tropicais. Cada bioma representa uma situação única em que o ecossistema é definido pelo meio ambiente. A ampla diversidade de seres vivos que caracteriza a Terra existe no bioma. Cada tipo de ser vivo é adaptado ao seu próprio habitat e nicho dentro do bioma. A composição geral de um bioma permanece uniforme, mas as diferenças locais surgem como resultado das flutuações de população, inundações, fogo e outros fatores ecológicos.
Resumindo - A biosfera é a soma global de todos os ecossistemas . Incluindo evidentemente, sua interação com os elementos da litosfera , hidrosfera e atmosfera.

A Biosferas deve ser cuidadosamente equilibrada e auto-sustentável, caso contrário, as formas de vida que eles suportam não poderão sobreviver. Todos os organismos na Terra têm a sobrevivência como seu principal objetivo, mas a sobrevivência desses seres vivos, inclusive o Homem está ameaçada pela estupidez do próprio Homem.
Esse e outros temas relacionados serão a meta desse espaço.
Pra começar vamos compreender os fundamentos básicos do que é a cadeia alimentar. Assista ao Vídeo...