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Sobre Manchas Solares

Imagem: A bela mancha solar AR 2546 em Imagem: A bela mancha solar AR 2546, fotografada com apenas 1 frame, em 18‎ de ‎maio‎ de ‎2016, ‏‎10:18:14 (13:18:14 UT).

 

Sobre Manchas Solares (Sunspots):

A área total da superfície do Sol é 6.0877 x 1012 Km2. Porém, para se medir a área de uma mancha solar, usa-se como base o hemisfério visível do Sol, ou seja, a metade de sua superfície total.

A medida da área de uma mancha solar é expressa em milionésimos do hemisfério visível do Sol (MH). Por exemplo, se uma mancha solar ocupar 0,1% do hemisfério visível do Sol, ela terá uma área de 1.000 milionésimos (ou 1.000 MH) da superfície do disco solar visível. O valor da medida de 1.000 MH corresponde a 3.043,7 milhões de Km2 (1 MH corresponde a 3,04 milhões de Km2).

Toda a superfície do planeta Terra (510.072.000 km2) tem aproximadamente 169 milionésimos do disco solar visível (ou 169 MH). Como exemplo, uma mancha solar com cerca de 500 MH de área, poderia conter aproximadamente 3 Terras.

A imagem abaixo mostra a grande mancha solar composta AR 2529, em 11de abrilde 2016, ‏‎14:11:20, capturada via telescópio refrator APO Sky-Watcher Equinox 100mm.

No caso de existir um grupo de manchas solares (conjunto), a área de cada um dos indivíduos do grupo deverá ser calculada para obtenção da área total do conjunto.

A área de uma mancha solar geralmente é calculada de forma rápida e precisa, através de computadores equipados com softwares específicos que processam e analisam as imagens do Sol e suas manchas.

Porém, de maneira analógica ou tradicional, e de acordo com o Journal of the British Astronomical Association (vol.112, no.6, p.353-356), a área de uma mancha capturada através de uma foto ou imagem do Sol, também pode ser calculada de forma manual, através da expressão matemática abaixo:

AM= AS106 / 2πR2cos(φ)

Onde:

AM é a área da mancha solar;

AS é a medida do tamanho da mancha solar na imagem;

R é o raio do Sol na imagem;

φ é a distância angular medida na foto, entre o centro do Sol e a mancha.

Apode ser calculada na foto do Sol usando uma régua de escala quadriculada, posicionando o quadriculado por sobre a mancha e contando o número de quadrículos que cobrem a mancha, tanto na umbra (parte mais escura), quando na penumbra em volta.

As duas próximas fotos abaixo mostram as manchas solares AR 2541 e AR 2542 em 06 de maio de 2016. A primeira foto foi feita com o refrator solar Coronado PST com filtro H-Alpha, às 14:33:35. A segunda foto foi feita com o refrator APO Tele Vue 85 e filtro Celestron OMNI 102, às 15:07:10. Tanto AR 2541 (conjunto com 6 manchas), quanto AR2542 (conjunto com 3 manchas) apresentavam na oportunidade classe magnética β (Um grupo de manchas solares que tem polaridade positiva e negativa (ou bipolar) com uma simples divisão entre as polaridades) e mancha AR 2541 mostrava-se com 30 MH de tamanho e AR 2542 com 120 MH. As duas próximas fotos foram executada com apenas 1 frame.

Uma mancha solar que registra 1 milionésimo de área, tem uma superfície igual a 0,000001 vezes a área do hemisfério do Sol voltado para a Terra, ou seja, aproximadamente 3,04 milhões de Km2. Quando uma mancha solar atinge entre 500 e 600 milionésimos, ela torna-se visível a olho nu, utilizando óculos com filtro de proteção adequado.

A maior mancha solar registrada até hoje, ocorreu em abril de 1947. Ela tinha mais de 6.000 milionésimos do hemisfério visível do Sol ou acima de 18,2 bilhões de Km2.

As manchas solares são fenômenos temporários (podem durar dias, semanas ou meses) na fotosfera do Sol, que aparecem visivelmente como manchas escuras em comparação com regiões vizinhas. Elas podem se expandir ou contrair à medida que se movimentam aos redor da superfície da esfera solar.

A imagem abaixo mostra a grande mancha solar AR 2529 mudando sua forma, fotografada em 18de abrilde 2016, ‏‎11:25:08, através do Telescópio Refrator APO Tele Vue 85, Celestron Ultima 2X Barlow, filtro solar Celestron OMNI, Orion StarShoot Solar System Color Imaging Camera e montagem Alt-Azimutal Vixen Porta (foto com apenas 1 frame).

As regiões das manchas solares concentram intensa atividade magnética, com diminuição de pressão das massas gasosas. Isso causa a redução da temperatura na região ativa da mancha, em relação à fotosfera circundante. Por isso, a região de uma mancha solar, torna-se menos brilhante e produz um aspecto escuro para quem observa.

Os poderosos campos magnéticos em torno de grandes manchas solares produzem regiões ativas no Sol, que muitas vezes levam a explosões solares (fares) e até à ejeções de massa coronal (EMC - liberação de plasma da corona solar, através de grandes nuvens de partículas magnetizadas, que são liberados através do vento solar). Se as manchas estiverem direcionadas para a Terra, podem alterar a ionosfera do nosso planeta, podendo ocorrer apagões de rádios (tanto transceptores/rádios de comunicação, quanto rádios comerciais emissores), interferências em satélites geoestacionários de comunicação/outros, além dos satélites do sistema de posicionamento global/navegação GPS. Caso a intensidade desse fenômeno seja muito forte, pode até causar interferências na rede elétrica, o que é mais raro.

 

O monitoramento da mancha solar AR 2533:

Durante 7 dias seguidos, de 20 a 26 de abril de 2016, acompanhamos a simpática mancha solar AR 2533. Seu aparecimento, no hemisfério visível do Sol, deu-se no dia 20 de abril, onde ela surgiu na região do limbo sudeste solar. A partir daí, AR 2533 foi evoluindo pouco a pouco seu tamanho, enquanto deslocava-se através da superfície do astro rei, até chegar próxima da região central do disco solar.

AR 2533 é uma formação unitária (não um agrupamento de manchas) e apresenta classe magnética Alpha (α), ou seja, é uma mancha de polaridade única.

Enquanto a mancha AR 2533 viajava dia a dia pelo disco solar, a dimensão da área de sua superfície evoluiu no seguinte compasso (segundo website Space Weather Live  -  https://www.spaceweatherlive.com/en/solar-activity/sunspot-regions):

- Dia 20 de abril, dia do seu surgimento, não foi possível sua medição, devido à proximidade com o limbo solar.

- Do dia 21 ao dia 23, AR 2533 apresentou 60 MH de área.

- No dia 24 incrementou para 80 MH.

- No dia 25 incrementou para 100 MH e manteve-se com 100 MH de área no dia 26 (último dia do nosso acompanhamento).

A área da superfície de AR 2533 apresentada nos dias 25 e 26 de abril de 2016 (100 MH ou 100 milionésimos do hemisfério visível do Sol) é equivalente a 304.370.000 de Km2 ou 59,7% da superfície do planeta Terra.

As fotos abaixo ilustram o surgimento e a evolução da mancha solar AR 2533, durante 7 dias seguidos (fotos com Refrator Tele Vue 85 APO e filtro Celestron OMNI 102):

As fotos abaixo mostram o deslocamento, no hemisfério visível do Sol, da mancha solar AR2533, de 22 de abril até 26 de abril de 2016 - 5 dias (fotos com o Refrator Coronado PST 40 – filtro H Alpha):

As fotos abaixo mostram a evolução da mancha solar AR 2533, de 22 de abril até 25 de abril da 2016 – 4 dias (fotos com o Refrator Sky-Watcher Equinox 100 APO e filtro Celestron OMNI 102):

As imagens abaixo, mostram 3 dos 4 telescópios refratores APO utilizados no monitoramento da mancha AR 2533 (Tele Vue 85, Coronado PST e Sky-Watcher Equinox 100):

A foto abaixo mostra toda a beleza da simpática mancha solar AR 2533 (foto com Refrator Orion EON 120 mm APO e filtro Celestron OMNI 120):

A composição abaixo apresenta um mosaico de monitoramento da evolução e do deslocamento da mancha solar AR 2533 durante 7 dias seguidos, desde seu aparecimento (20 a 26 de abril de 2016).

Durante a sessão de fotos executadas no dia 26 de abril de 2016 (último dia da sequência dos 7 dias) o céu já estava muitíssimo nublado. Nos dias 27, 28, 29 e 30 de abril devido ao mau tempo (nuvens e chuvas) não foi possível seguir com a sequência do monitoramento da mancha AR 2533. Somente no dia 01 de abril de 2016, com o tempo firme e ensolarado na parte da manhã, foi possível registrar mais uma vez o disco solar.

Em 01 de abril de 2016, novas manchas ocupavam o cenário da superfície visível do Sol (AR 2535, AR 2536 E AR 2539). Enquanto isso, a mancha AR 2533, que apresentava 80 MH de tamanho, despedia-se de sua trajetória pelo hemisfério visível do Sol e nos dizia adeus, para em algumas horas adentrar no hemisfério oposto do Sol.

A foto abaixo mostra a localização da mancha AR 2533 já quase deixando o hemisfério visível do Sol, para adentrar o hemisfério oculto. Foto executada com apenas 1 frame via telescópio Coronado PST em 01 de maio de 2016 às 09:53:13.

A foto abaixo mostra as manchas solares compostas (grupos de manchas) AR 2535 (tamanho: 30 MH, classe magnética: β - grupo de manchas solares que tem polaridade positiva e negativa (ou bipolar), com uma simples divisão entre as polaridades) e AR 2536 (tamanho: 100 MH, classe magnética: β) que ocupavam o cenário em 01 de maio de 2016 às 10:01:15. Foto feita com apenas 1 frame via telescópio refrator APO Tele Vue 85.

A foto abaixo mostra as manchas compostas (grupo de manchas) AR 2536 (tamanho: 100 MH, classe magnética: β) e AR 2539 (tamanho: 50 MH, classe magnética: β) que ocupavam o cenário do hemisfério visível do Sol em 01 de abril de 2016 às 10:12:39. Foto executada com apenas 1 frame via telescópio refrator APO Tele Vue 85.

A foto abaixo mostra a mancha AR 2533 (tamanho: 80 MH, classe magnética: α – polaridade única), que monitoramos durante 7 dias, despedindo-se de sua trajetória através da superfície do hemisfério visível do Sol, a caminho da face oculta. Foto executada em 01‎ de ‎maio‎ de ‎2016, ‏‎10:02:36. Foto feita com apenas 1 frame via telescópio refrator APO Tele Vue 85.

Ao logo da trajetória da mancha solar AR 2533 de 20 de abril a 01 de maio de 2016, ela apresentou o seguinte relatório de efemérides:

                    Número

Data:            de Manchas:    Tam (MH):    Classe Mag.:    Clas. Mancha:           Local:

2016/04/21           1                   60                    α                        HSX              S02E68

2016/04/22           1                   60                    α                        HSX              S02E54

2016/04/23           1                   60                    α                        HSX              S02E43

2016/04/24           1                   80                    α                        HSX              S02E30

2016/04/25           1                 100                    α                        HSX              S02E15

2016/04/26           1                 100                    α                        HSX              S02E01

2016/04/27           1                 100                    α                        HSX              S02W10

2016/04/28           1                 110                    α                        HSX              S03W24

2016/04/29           1                   90                   α                         HSX              S02W37

2016/04/30           1                   80                   α                         HSX              S02W50

2016/05/01           1                   80                   α                         HSX              S03W70

A foto abaixo mostra a bela mancha AR 2533 em 25de abrilde 2016, ‏‎10:04:26, com 100 MH de tamanho (ou 304.370.000 de Km2 , que significa 59,7% da superfície do planeta Terra). Foto executada com apenas 1 frame via telescópio refrator APO Orion EON 120mm.

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