Em 1998, os cientistas concluíram que o misterioso sinal de polarização que tinha sido descoberto na luz emitida pelos átomos de sódio da atmosfera solar implicava que a cromosfera – uma camada muito importante da atmosfera solar – está praticamente desmagnetizada. A descoberta contrariava a sabedoria comum.
Segundo o SciTechDaily, há 25 anos, foi descoberto um estranho sinal quando os cientistas analisaram a polarização da luz solar com o Zurich Imaging Polarimeter (ZIMPOL).
O sinal de polarização linear aparecia no comprimento de onda 5896 Å da linha D1 de sódio neutro onde, de acordo com os números quânticos da linha, não devia estar presente nenhuma polarização linear devido a processos de dispersão.
O mistério adensou-se dois anos mais tarde, quando a revista Nature publicou uma carta com uma explicação que sustentava que os subníveis do nível inferior da linha D1 não eram igualmente povoados. Segundo essa teoria, o sinal de polarização da linha D1 teria sido reproduzido.
No entanto, a explicação implicava que a cromosfera estivesse completamente desmagnetizada, em aparente contradição com os resultados obtidos anteriormente, que indicavam que as regiões tranquilas (fora das manchas solares) da cromosfera são permeadas por campos magnéticos na gama de gauss.
Foi assim que nasceu o paradoxo, que desafiou os físicos solares durante muitos anos.
Mistério resolvido
Em 2013, os investigadores Luca Belluzzi e Javier Trujillo Bueno descobriram um novo mecanismo teórico através do qual a polarização linear pode ser produzida na linha D1 sem a necessidade de desequilíbrios populacionais no nível inferior. No entanto, essa teoria só encaixava num modelo de atmosfera solar sem campos magnéticos.
Agora, o misterioso paradoxo foi resolvido. Cientistas do Instituto de Pesquisa Solar (Irsol), na Suíça, e do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC), em Espanha, apresentaram um novo modelo de interações entre matéria e radiação que reconcilia previsões teóricas e observações experimentais da luz polarizada do Sol.
A equipa conseguiu reproduzir as observações da polarização da linha D1 na presença de campos magnéticos na gama de gauss. Para alcançar o resultado, tiveram de realizar a mais completa modelação teórica deste sinal de polarização, um processo que exigiu três anos de trabalho.
(dr) IRSOL – IAC
Variação com o comprimento de onda da polarização linear da luz solar nas linhas espectrais do sódio solar D1 e D2 (à esquerda) e na D1 (à direita). As curvas pretas indicam os sinais observados; as vermelhas e azuis mostram os resultados dos cálculos teóricos realizados – negligenciando (a vermelho) e incluindo (a azul) os campos magnéticos.
A resolução de um mistério desta grandeza tem consequências muito importantes. De acordo com o portal, os sinais de polarização linear – na linha D1 do sódio – são extremamente interessantes porque codificam informações únicas sobre os campos magnéticos presentes na cromosfera solar.
Como esta camada da atmosfera está no centro de vários problemas da física solar, como a compreensão e previsão dos fenómenos eruptivos que podem impactar a nossa tecnologia, entendê-la pode ajudar-nos a precaver situações futuras.
https://zap.aeiou.pt/misterioso-paradoxo-solar-resolvido-427081
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