Erupção solar estimulada por um cometa
Erupção solar estimulada pela passagem de um cometa
23 de dezembro de 2004
Frédéric Deroche me alertou sobre um site:
http://www.jmccanneyscience.com
que é o do Jim Mac Canney, o qual apresenta vídeos interessantes sobre passagens de cometas próximos ao Sol. Essas imagens foram captadas com um coronógrafo, um dispositivo simples em que a imagem do Sol é bloqueada por um disco fixado na ponta de uma haste (visível). Dessa forma, observa-se a estrutura da coroa solar. Um cometa representa uma massa muito pequena em escala comparada ao Sol. O cometa de Halley tem dimensões semelhantes a uma colina e é menos massivo. Assim, os efeitos gravitacionais e de maré podem ser considerados bastante desprezíveis. Por outro lado, ao se aproximar do Sol, o cometa atravessa um vento solar extremamente intenso. Pode-se então imaginar que ele adquire uma carga elétrica significativa. No vídeo, será possível observar, no momento em que o cometa está muito próximo do Sol, que uma erupção solar de grande intensidade se manifesta. Pode-se pensar que o gatilho poderia ser de natureza eletromagnética. Abaixo, algumas imagens extraídas do vídeo:
Justo antes do início do fenômeno
Início muito rápido da erupção solar
Antes do término da erupção
O cometa se afasta
Para ver o vídeo (mpeg, 2 megabytes)
Trata-se de uma erupção solar estimulada. Sabemos que essas erupções têm impacto sobre o clima terrestre. Não seria impossível que os detritos de um objeto fragmentado por efeito de maré, em algum momento, atingissem o Sol em grande escala, provocando uma atividade temporária, mas talvez extremamente intensa, até mesmo prejudicial. Conhecemos muito pouco esse conjunto de fenômenos, assim como avaliamos mal as interações eletromagnéticas entre planetas e corpos errantes. Através do estudo do paleomagnetismo, constatamos que houve grandes variações na geometria do campo magnético terrestre. A que esses fenômenos poderiam ser atribuídos? Primeiro, é importante lembrar que a origem do campo magnético terrestre ainda permanece indeterminada. O leitor certamente já ouviu falar do "efeito magnético". Isso ainda é... uma palavra. Há alguns anos, assisti a uma conferência realizada em Marselha por um astrofísico especializado nesse tipo de estudo. No final, ficou claro que, em meio século, os teóricos não haviam avançado nem um milímetro. Se não sabemos por que a Terra teria um campo magnético, como poderíamos imaginar o fenômeno que poderia invertê-lo?
Pessoalmente, acredito que conhecemos apenas parcialmente os objetos que compõem o sistema solar. Temos dados sobre corpos que permanecem relativamente tranquilos em suas órbitas: planetas e satélites. Mas sabemos muito pouco sobre possíveis corpos errantes, capazes de causar perturbações. O que sabemos, desde os trabalhos de J.M. Souriau, é para onde tende o sistema solar: para um estado relaxado, no qual intervém também o número de ouro. Nesse estado relaxado, os planetas tendem a se localizar no mesmo plano — o da eclíptica. As órbitas se tornam circulares. Os eixos de rotação dos planetas e satélites se alinham. O que impulsiona esse processo são os efeitos de maré, dissipativos, infelizmente difíceis de avaliar e modelar. Já foram realizadas análises do sistema solar com grande uso de computadores, representando planetas e outros corpos como esferas de densidade constante. Nesses modelos, "fenômenos caóticos" podem fazer com que os eixos dos planetas se inclinem, por exemplo. E conclui-se que a vida não poderia se desenvolver em um planeta sem um satélite, como a Terra, porque os "fenômenos caóticos" poderiam causar inclinações imprevisíveis do eixo de rotação.
Estou de acordo com Souriau, que afirma que essa abordagem não é válida porque não leva em conta os fenômenos dissipativos. O que isso significa? Tomemos primeiro um exemplo de sistema binário supostamente não dissipativo. É o par Plutão-Caronte. Esses corpos são supostos orbitar em torno de um centro de gravidade comum "se olhando nos olhos", de forma "quase estacionária". Cada corpo deforma o outro segundo um elipsóide cujo eixo maior aponta diretamente para ele.
Mas se trata de corpos que orbitam em torno de um centro de gravidade comum e que possuem, ao mesmo tempo, movimentos próprios de rotação, então sua superfície, e até toda sua massa, são percorridas por algo que poderíamos chamar de "onda de densidade". É... um vago. A Lua deforma a superfície da Terra, criando uma onda de amplitude de um metro (que circunda a Terra em 24 horas). A Lua dá à Terra permanentemente a forma de um elipsóide alongado. Se a Lua orbitasse a 40.000 quilômetros da Terra, seria geoestacionária. A onda terrestre seria estacionária e não haveria dissipação. Mas isso não é o caso. A Lua orbita a Terra em 28 dias, enquanto a Terra gira sobre si mesma... 28 vezes mais rápido. Ela, portanto, arrasta consigo essa "onda" terrestre. Ainda que de forma secundária, esse leve dipolo modifica a trajetória da Lua, como faria um treinador em um carrossel, puxando a rédea de um cavalo para fazê-lo acelerar. A Terra transfere energia para a Lua, que se afasta de nós a uma taxa de 4 cm por ano. Inversamente, nosso satélite desacelera o movimento de rotação terrestre. Os dias eram mais curtos no passado.
O movimento relativo dessa onda de densidade, dessa onda que varre a Terra em 24 horas, implica um mistura, portanto um aquecimento e, em última instância, uma dissipação de energia por radiação.
Os dois corpos interagem. Atualmente, a Lua apresenta um movimento de oscilação chamado libração, que faz com que ela mostre não 50%, mas 59% de sua superfície. Anteriormente, a Lua provavelmente girava sobre si mesma. Se ela nasceu como um material ejetado após uma colisão com a Terra, pode ter possuído um magma, ou pelo menos sua fluidez poderia ter sido maior. A evolução do sistema Terra-Lua ainda precisa ser modelada. Na verdade, apenas recentemente essa hipótese de formação da Lua após a colisão entre a Terra e um corpo do tamanho de Marte voltou a ganhar força. A distribuição da massa lunar não apresenta simetria esférica. A Lua possui um desbalanceamento. Isso se alinha com a hipótese de que, quando a Lua se formou, poderia ter sido um objeto relativamente fluido. Assim, as espécies mais densas poderiam ter migrado para seu centro e, subsidiariamente, para a face voltada para a Terra. Com o tempo, o magma lunar só poderia se resfriar até o congelamento, o que indica a ausência constatada de sismicidade lunar.
Voltando ao sistema solar. Io gira muito perto de Júpiter e também gira sobre si mesma. Júpiter tende a dar a Io uma forma ligeiramente elíptica (sempre um elipsóide alongado). A rotação de Io implica um mistura interna do corpo. Lá, o fenômeno dissipativo é imediatamente visível: ele mantém um vulcanismo intenso em Io. O magma de Io não...