CIÊNCIAS 6º ANO - SENSAÇÕES FORA DE ÓRBITA!

 

Como é o clima, o tempo e a temperatura fora da Terra?

Você curte o tempo e a temperatura em sua cidade? Tem dias que dá vontade de ficar em casas com o ventilador ligado de tanto calor né? Ou de ficar mergulhado até o pescoço em uma piscina se refrescando do calor insuportável que às vezes faz.

Mas, você já parou pra pensar em como é o clima, o tempo e a temperatura fora da Terra? No espaço, convivemos com temperaturas extremas. Se um astronauta ficasse sem o traje espacial, a parte do seu corpo virada para o Sol torraria e a parte virada para o outro lado congelaria.

E você já ouviu falar em clima espacial? No Portal do Professor, temos um blog temático que trata de Astronomia, Astronáutica e Ciências Espaciais. Nesse blog, temos diversos conteúdos interessantes para ampliar seus conhecimentos, dentre eles conteúdos sobre clima espacial. Vamos ver alguns conceitos de clima espacial?

1. Vento solar: Vivemos na atmosfera do Sol, literalmente. Quem pensa que o Sol é uma estrela estática está muito enganado. O Sol é uma estrela muito ativa. Sabemos que o núcleo do Sol é caracterizado pela fusão de hidrogênio e hélio, o que faz de nossa estrela uma grande “fornaça”. O que talvez não saibamos é que nas camadas externas do Sol fenômenos bastante interessantes ocorrem. Você já ouviu falar em vento solar? Ele é originado da corona, também conhecida como atmosfera externa do Sol. O vento solar consiste em um fluxo contínuo deplasmas que o Sol emite em todas as direções, composto basicamente de elétrons, prótons e partículas alfa, bem como campos magnéticos, a uma velocidade de 450 km/s. Esse “vento” do Sol consiste, dessa forma, em uma extensão da corona solar que engloba todos os planetas do Sistema Solar, preenchendo o espaço interplanetário.
2. Manchas solares: A superfície visível do Sol, tecnicamente chamada fotosfera, é marcada por “manchas solares”, resultado de perturbações temporárias causadas por concentração intensa de linhas de campo magnético que se estendem abaixo e acima da fotosfera. Observe as manchas na fotosfera.

Fig. 1 – Manchas solares. Elas podem aparecer individualmente ou aos pares na superfície do Sol e são resultado de atividade magnética. Fonte: NASA.

Confira agora essas manchas em movimento, nesse vídeo da sonda Observatório de Dinâmica Solar (Solar Dynamics Observatory - SDO) da NASA - clique aqui.

Agora, observe como a presença de uma quantidade maior de manchas solares torna o Sol ativo. Um Sol calmo, com poucas manchas solares, teria poucas explosões.

Fig. 2. Explosões na superfície do Sol. Muitas manchas solares aumenta a atividade solar. Fonte: NASA.

1. Ciclo solar: Na metade do século dezenove, os astrônomos descobriram que a quantidade de manchas solares na superfície do Sol variava em um ciclo que passou a ser chamado “ciclo de manchas solares” ou “ciclo solar”. Em média a cada 11 anos, a quantidade de manchas solares na superfície do Sol aumenta ou diminui, mas o intervalo de tempo entre dois períodos de atividade máxima do Sol pode variar de 9 a 15 anos. No mínimo solar, a quantidade de manchas solares pode ser de apenas cinco, enquanto que no máximo solar, pode chegar a até 250 manchas (Fonte: NASA). Durante o máximo solar, há mais manchas solares e o Sol é mais brilhante. Parece também haver uma conexão entre a temperatura na Terra e o ciclo de manchas solares, pois a liberação de energia solar é menor quando o Sol está em seu mínimo. Períodos em que o Sol apresenta poucas manchas solares são comumente denominados “Sol calmo” e nesses períodos não há muitos efeitos de clima espacial. Veja na sequência outra imagem, obtida pela sonda japonesa Yohkoh, que mostra uma sequência de fotos do Sol em um ciclo de manchas solares completo, o qual evidencia a atividade solar, de 1991 a 1995. A Yohkoh é uma sonda de observação do Sol, resultado de uma missão em cooperação do Japão, Estados Unidos e Reino Unido. A Yohkoh foi lançada em 1991, e tem observado a atmosfera do Sol em raio-x de forma contínua por mais de dez anos.

Fig. 3 – Ciclo solar. Fonte: NASA.

Veja agora como o Sol pode ser explosivo. Você já ouviu falar em tempestades solares? Assim como existem tempestades na Terra que nos fazem correr atrás de um guarda-chuva e às vezes nem sair de casa, também no espaço não estamos livres de um tempo ruim! Trata-se do clima espacial, cujas principais manifestações são “explosões” nas camadas externas do Sol, notadamente a corona. Os principais efeitos dessas tempestades são as ejeções de material coronal (CME) e os “flares” solares. Ejeções lançam muito material da corona no espaço, enquanto que os flares são muito rápidos.

1. Ejeções de material coronal (CME): são explosões que expelem plasmas solares em forma de nuvem ou bolha superaquecida e suspensa por pressões magnéticas na cromosfera. Essas nuvens ou bolhas de plasma se expandem para além da corona solar, preenchendo o meio interplanetário. Veja que fantástica essa imagem composta ampliada, obtida pela sonda SOHO da NASA, em extremo ultravioleta, no ano de 2002, mostrando a corona e detalhes de uma ejeção de material coronal. Cada ejeção de material coronal, tipicamente, libera de 1 a 10 bilhões de toneladas de plasma da corona do Sol. Uma explosão dessas leva de 2 a 3 dias para chegar até a Terra. Próximo do máximo solar, observamos em média de 2 a 3 ejeções de material coronal por dia. No mínimo solar, observamos somente uma por semana.

Fig. 4 – Ejeção de material coronal. Fonte: NASA.

1. Flares solares: são as explosões mais intensas e rápidas do Sistema Solar. Em poucos minutos, elas liberam plasmas aquecidos a milhões de graus centígrados e energia equivalente a bilhões de bombas de hidrogênio. São explosões de raios-x que atingem a Terra em 9 minutos, a uma velocidade de 3 x 105 km/h. Quando a energia contida nas linhas de campo magnético de uma região ativa do Sol não pode mais ser contida, ela é por vezes liberada repentinamente em uma gigantesca explosão chamada “flare”, a qual pode durar de minutos a horas.

Esse vídeo da NASA mostra a diferença entre uma ejeção de material coronal (CME) e o “flare” solar. 

Como o Sol é ativo, não? Ainda bem que estamos protegidos por um campo magnético chamado magnetosfera.

Fig. 5 – Magnetosfera Terrestre. Ela se parece com um cometa com a cauda no lado oposto do Sol e o núcleo voltado para o Sol. Ela nos protege dos efeitos mais nocivos do clima espacial. Sem ela, seria impossível a vida na Terra. Então você pensava que somente a atmosfera nos protegia? Fonte: NASA.

Nem todos os planetas têm magnetosfera. Você sabia que Júpiter ter a maior magnetosfera do Sistema Solar, e que ela é maior que o próprio Sol?

O clima espacial é o resultado de tempestades solares (ejeções de material coronal, “flares solares”, vento espacial e outros efeitos) que interagem com o campo magnético da Terra, também denominado magnetosfera, como vimos. A radiação nociva do Sol tornaria a vida na Terra inviável se não existisse esse campo magnético para nos proteger. Quando explosões solares muito fortes ocorrem, pode haver danos para sistemas espaciais, tais quais satélites de navegação, comunicação, e meteorologia, aviões sobrevoando os polos; podem ocorrer blecautes, bem como danos para astronautas realizando atividades fora da nave espacial. Dependendo do nível de radiação ao qual ficarem expostos, até mesmo suas vidas podem correr perigo.

A mais forte tempestade geomagnética já registrada é o evento Carrington de agosto-setembro de 1859, cujo nome se deve ao astrônomo britânico Richard Carrington. Durante esse evento, correntes eletrificaram linhas telegráficas, causando falhas no serviço telegráfico de toda Europa e América do Norte, dando choque em técnicos e incendiando papeis de telégrafo. Esta tormenta solar foi a mais potente já registrada em toda história da humanidade.

No entanto, nem tudo são perigos para a Terra no que se refere ao clima espacial. Por exemplo, um dos belos efeitos do clima espacial são as magnificentes auroras, que podem ser observadas em determinadas regiões da Terra, sobretudo os polos. Esse vídeo da NASA trata das auroras e exibe algumas belas imagens: 

Quer explorar o clima espacial com seus alunos de forma inovadora e criativa? Acesse aqui o site que o MEC traduziu em parceria com o Centro de Voo Espacial NASA Goddard, que está vasto de possibilidades pedagógica.

A TV Escola produziu uma série muito interessante chamada ABC da Astronomia. Um dos episódios se refere ao Sol:

Agora, algumas sugestões de aula sobre assuntos relacionados a clima e tempo no espaço e na Terra:

Sugestão 1

Sugestão 2

Você pode também estar interessado em aprender mais sobre mudanças ambientais globais, confira esses materiais de altíssima qualidade da Agência Espacial Brasileira.

E agora, você tem uma ideia melhor de como o nosso Sistema Solar é explosivo e dinâmico! Todo ele é envolvido pelo vento solar e alguns planetas possuem magnetosferas que os protegem. Nem todos. Agora, sabemos que a noção de clima e tempo se aplica tanto na Terra quanto no céu, e em ambos os lugares podem nos trazer beleza e prejuízo. Por isso, há cientistas dedicados a estudar o clima na Terra e o clima no espaço, para nos prevenir de possíveis danos. Quer saber mais sobre o clima espacial? Acesse este link. 

Texto extraído do site da TVEscola. Para maiores informações acesse o link abaixo.
link TVEscola