Física Solar - Solar physics
A física solar é o ramo da astrofísica que se especializou no estudo do sol . Trata de medições detalhadas que só são possíveis para nossa estrela mais próxima. Ele se cruza com muitas disciplinas de física pura , astrofísica e ciência da computação , incluindo dinâmica de fluidos , física de plasma , incluindo magneto-hidrodinâmica , sismologia , física de partículas , física atômica , física nuclear , evolução estelar , física espacial , espectroscopia , transferência radiativa , óptica aplicada , sinal processamento , visão computacional , física computacional , física estelar e astronomia solares .
Como o Sol está situado exclusivamente para observação de perto (outras estrelas não podem ser resolvidas com nada parecido com a resolução espacial ou temporal que o Sol pode), há uma divisão entre a disciplina relacionada de astrofísica observacional (de estrelas distantes) e solar observacional física.
O estudo da física solar também é importante, pois fornece um "laboratório físico" para o estudo da física do plasma.
História
Tempos antigos
Os babilônios mantinham um registro de eclipses solares, com o registro mais antigo originando-se da antiga cidade de Ugarit, na atual Síria. Este registro data de cerca de 1300 AC. Antigos astrônomos chineses também observavam fenômenos solares (como eclipses solares e manchas solares visíveis) com o objetivo de rastrear calendários, que eram baseados em ciclos lunares e solares. Infelizmente, os registros mantidos antes de 720 aC são muito vagos e não oferecem nenhuma informação útil. No entanto, após 720 aC, 37 eclipses solares foram observados ao longo de 240 anos.
Tempos medievais
O conhecimento astronômico floresceu no mundo islâmico durante a época medieval. Muitos observatórios foram construídos em cidades de Damasco a Bagdá, onde observações astronômicas detalhadas foram feitas. Particularmente, alguns parâmetros solares foram medidos e observações detalhadas do Sol foram feitas. As observações solares foram feitas com o propósito de navegação, mas principalmente para cronometragem. O Islã exige que seus seguidores orem cinco vezes ao dia, em uma posição específica do Sol no céu. Como tal, eram necessárias observações precisas do Sol e de sua trajetória no céu. No final do século 10, o astrônomo iraniano Abu-Mahmud Khojandi construiu um enorme observatório perto de Teerã. Lá, ele fez medições precisas de uma série de trânsitos meridianos do Sol, que mais tarde ele usou para calcular a obliquidade da eclíptica. Após a queda do Império Romano Ocidental, a Europa Ocidental foi separada de todas as fontes de conhecimento científico antigo, especialmente aquelas escritas em grego. Isso, somado à desurbanização e doenças como a Peste Negra, levou ao declínio do conhecimento científico na Europa Medieval, especialmente no início da Idade Média. Durante este período, as observações do Sol foram feitas em relação ao zodíaco ou para ajudar na construção de locais de culto, como igrejas e catedrais.
Período renascentista
Na astronomia, o período renascentista começou com a obra de Nicolaus Copernicus . Ele propôs que os planetas giram em torno do Sol e não em torno da Terra, como se acreditava na época. Este modelo é conhecido como modelo heliocêntrico. Seu trabalho foi posteriormente expandido por Johannes Kepler e Galileo Galilei . Particularmente, Galilei usou seu novo telescópio para olhar para o sol. Em 1610, ele descobriu manchas solares em sua superfície. No outono de 1611, Johannes Fabricius escreveu o primeiro livro sobre manchas solares, De Maculis in Sole Observatis ("Sobre as manchas observadas no Sol").
Tempos modernos
A física solar moderna é voltada para a compreensão dos muitos fenômenos observados com a ajuda de telescópios e satélites modernos. De particular interesse são a estrutura da fotosfera solar, o problema do calor coronal e as manchas solares.
Pesquisar
A Divisão de Física Solar da American Astronomical Society possui 555 membros (em maio de 2007), em comparação com vários milhares na organização principal.
Um grande impulso do esforço atual (2009) no campo da física solar é a compreensão integrada de todo o Sistema Solar, incluindo o Sol e seus efeitos em todo o espaço interplanetário dentro da heliosfera e em planetas e atmosferas planetárias . Os estudos de fenômenos que afetam vários sistemas na heliosfera, ou que são considerados enquadráveis em um contexto heliosférico, são chamados de heliofísica , uma nova moeda que entrou em uso nos primeiros anos do atual milênio.
Baseado no espaço
Helios
Helios-A e Helios-B são duas naves espaciais lançadas em dezembro de 1974 e janeiro de 1976 no Cabo Canaveral, como uma joint venture entre o Centro Aeroespacial Alemão e a NASA. Suas órbitas se aproximam do Sol mais perto do que Mercúrio. Eles incluíram instrumentos para medir o vento solar, campos magnéticos, raios cósmicos e poeira interplanetária. Helios-A continuou a transmitir dados até 1986.
SOHO
O Observatório Solar e Heliosférico, SOHO, é um projeto conjunto entre a NASA e a ESA que foi lançado em dezembro de 1995. Foi lançado para sondar o interior do Sol, fazer observações do vento solar e fenômenos associados a ele e investigar as camadas externas do sol.
HINODE
Uma missão com financiamento público liderada pela Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial, o satélite HINODE, lançado em 2006, consiste em um conjunto coordenado de instrumentos óticos ultravioleta extrema e de raios-X. Estes investigam a interação entre a coroa solar e o campo magnético do Sol.
SDO
O Solar Dynamics Observatory (SDO) foi lançado pela NASA em fevereiro de 2010 a partir do Cabo Canaveral. Os principais objetivos da missão são entender como a atividade solar surge e como ela afeta a vida na Terra, determinando como o campo magnético do Sol é gerado e estruturado e como a energia magnética armazenada é convertida e liberada no espaço.
PSP
A Parker Solar Probe (PSP) foi lançada em 2018 com a missão de fazer observações detalhadas da coroa solar externa. Ele fez as abordagens mais próximas do Sol de qualquer objeto artificial.
Baseado em solo
ATST
O Telescópio Solar de Tecnologia Avançada (ATST) é uma instalação de telescópio solar que está em construção em Maui. Vinte e duas instituições estão colaborando no projeto ATST, sendo a principal agência de financiamento a National Science Foundation.
SSO
O Observatório Solar Sunspot (SSO) opera o Telescópio Solar Richard B. Dunn (DST) em nome da NSF.
Grande urso
O Big Bear Solar Observatory, na Califórnia, abriga vários telescópios, incluindo o New Solar Telescope (NTS), que é um telescópio gregoriano fora do eixo de 1,6 metros de abertura livre. O NTS viu a primeira luz em dezembro de 2008. Até o ATST entrar em operação, o NTS continua sendo o maior telescópio solar do mundo. O Big Bear Observatory é uma das várias instalações operadas pelo Center for Solar-Terrestrial Research do New Jersey Institute of Technology (NJIT).
Outro
EUNIS
O espectrógrafo de incidência normal ultravioleta extrema (EUNIS) é um espectrógrafo de imagem de dois canais que voou pela primeira vez em 2006. Ele observa a corona solar com alta resolução espectral. Até agora, ele forneceu informações sobre a natureza dos pontos brilhantes coronais, transientes frios e arcadas de loop coronal. Os dados dele também ajudaram a calibrar o SOHO e alguns outros telescópios.
Veja também
- Aeronomia
- Helioseismografia
- Introdução à heliofísica
- Instituto de Física Solar (em La Palma, nas Ilhas Canárias)
Leitura adicional
- Mullan, Dermott J. (2009). Física do Sol: Um Primeiro Curso . Taylor e Francis . ISBN 978-1-4200-8307-1.
- Zirin, Harold (1988). Astrofísica do Sol . Cambridge University Press . ISBN 0-521-30268-4.