Novo máximo solar pode resolver o enigma dos raios gama do Sol

Conceção artística do telescópio espacial nos raios gama, Fermi, da NASA

Conceção artística do telescópio espacial nos raios gama, Fermi, da NASA

NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA/GESTAR)

As regiões polares do Sol foram as mais ativas na emissão de radiação de alta energia durante o anterior máximo solar, um desequilíbrio ainda por explicar, e relatado pela primeira vez num estudo liderado por Bruno Arsioli, investigador do Instituto de Astrofísica e de Ciências do Espaço (IA), da Ciências ULisboa.

O Sol brilha intensamente na luz visível, mas qual é o seu aspeto nas energias mais elevadas da radiação eletromagnética? A imagem do Sol em raios gama é um retrato letal, felizmente oculto pela atmosfera da Terra e apenas visível a partir do espaço. Cada fotão transporta mil milhões de vezes mais energia do que o seu parente nos ultravioletas. Como é que a emissão regular de raios gama pelo Sol varia no tempo? E será possível relacioná-la com os períodos de eventos violentos a que assistimos na superfície da nossa estrela? Este novo estudo produziu um filme compacto com 14 anos de observação do Sol nos raios gama, uma ferramenta de visualização que revelou que, ao contrário da esperada distribuição uniforme destes fotões de alta energia, o disco solar pode ser mais brilhante nas regiões polares. Esta tendência para o brilho do Sol nos raios gama ser dominante nas latitudes mais elevadas é evidente durante o pico da atividade solar, como se viu em junho de 2014.

Os resultados podem contribuir para a compreensão do processo ainda desconhecido que faz com que o Sol brilhe dez vezes mais nos raios gama do que os físicos esperavam. Poderá também informar as previsões em meteorologia espacial.

Os raios gama solares são produzidos no halo da nossa estrela e em erupções solares, mas também são libertados pela sua superfície. Estes últimos foram o objeto deste estudo. “O Sol é bombardeado por partículas quase à velocidade da luz, vindas de fora da nossa galáxia e em todas as direções. Estes chamados raios cósmicos têm carga elétrica e são defletidos pelos campos magnéticos do Sol. Aqueles que interagem com a atmosfera solar geram um chuveiro de raios gama”, diz Bruno Arsioli.

Gráfico da densidade, codificada por cores, de raios gama
Gráfico da densidade, codificada por cores, de raios gama com energias entre 5 e 150 gigaeletrões-volt por fotão, emitidos pelo Sol entre outubro de 2013 e janeiro de 2015, e registados pelo telescópio Fermi-LAT, da NASA. É sobreposta a uma imagem em cores falsas do Sol na luz ultravioleta, obtida com o Solar Dynamics Observatory, da NASA, em dezembro de 2014
Fonte Arsioli e Orlando 2024 & NASA/SDO/Duberstein

Os investigadores pensavam que estes chuveiros tinham a mesma probabilidade de serem vistos em qualquer ponto do disco solar. O que este trabalho sugere é que os raios cósmicos podem interagir com o campo magnético do Sol e, assim, produzir uma distribuição de raios gama que não é uniforme em todas as latitudes da nossa estrela.

“Também detetámos uma diferença de energia entre os polos. No polo Sul há um excesso de emissões de maior energia, de fotões com 20 a 150 gigaeletrões-volt, enquanto que a maior parte dos fotões menos energéticos vêm do polo norte", acrescenta Bruno Arsioli. Os cientistas ainda não têm uma explicação para esta assimetria.

Os dados utilizados provêm de 14 anos de observações com o satélite nos raios gama Fermi Large Area Telescope (Fermi-LAT), entre agosto de 2008 e janeiro de 2022. Este período abrangeu um ciclo solar completo, desde um mínimo até ao seguinte, com o pico em 2014. Um dos desafios foi separar as emissões solares das numerosas outras fontes de raios gama no céu em fundo, atravessado pelo trajeto aparente do Sol. Bruno Arsioli e Elena Orlando produziram uma ferramenta para integrar todos os eventos de raios gama solares numa janela de tempo da ordem de 400 a 700 dias, podendo esta janela deslizar ao longo do período de 14 anos. Através desta visualização, os momentos de excessos polares tornaram-se óbvios, bem como a discrepância de energia entre o norte e o sul.

“O estudo das emissões de raios gama do Sol representa uma nova janela para investigar e compreender os processos físicos que ocorrem na atmosfera da nossa estrela. Quais são os processos que criam estes excessos nos polos? Talvez existam mecanismos adicionais que geram raios gama e que vão para além da interação dos raios cósmicos com a superfície do Sol”, conclui Bruno Arsioli.

“Em 2024 e no próximo ano vamos registar um novo máximo solar, e já começou outra inversão dos polos magnéticos do Sol. Esperamos, no final de 2025, reavaliar se a inversão dos campos magnéticos é seguida de um excedente nas emissões de raios gama dos polos”, afirma Bruno Arsioli. Elena Orlando, da Universidade de Trieste, INFN e Universidade de Stanford, e coautora deste estudo, acrescenta: “Encontrámos a chave para desvendar este mistério, o que sugere as direções futuras que devem ser tomadas. É fundamental que o telescópio Fermi funcione e observe o Sol nos próximos anos”.

Sérgio Pereira, do Grupo de Comunicação de Ciência do IA Ciências ULisboa
noticias@ciencias.ulisboa.pt
Susana Custódio com alunos

Portugal obteve uma medalha de prata e três medalhas de bronze na 16.ª edição da International Earth Science Olympiad (IESO 2023), que assinala a 8.ª participação portuguesa. A SGP e a CNOG agradecem à Faculdade o apoio científico prestado no âmbito do programa de preparação da equipa portuguesa para a 16.ª edição da IESO.

3 homens sentados

MARGINS surgiu com o objetivo de estudar as interações socioecológicas entre comunidades humanas e ambiente na zona costeira da Guiné-Bissau e compreender a inter-relação de arrozais e mangais como parte de uma unidade afetada pelas mudanças climáticas. No projeto estão envolvidos docentes, investigadores do IDL e cE3c e estudantes da Faculdade.

Auditório com pessoas

Este ano, na 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso ao ensino superior concorreram aos 16 cursos da Faculdade 5086 candidatos, tendo sido colocados 872 novos alunos em Ciências ULisboa, 527 em 1.ª opção. Até 5 de setembro decorre a apresentação da candidatura à 2.ª fase. A sessão de boas-vindas aos novos alunos de 2023/2024 acontece no dia 18 de setembro.

abelha mumificada

Um novo estudo publicado na revista internacional Papers in Paleontology dá conta da descoberta de centenas de abelhas mumificadas no interior dos seus casulos, num novo sítio paleontológico descoberto no litoral de Odemira.

mural

Há um novo mural no campus da Faculdade, para apreciar junto à FCULresta, que celebra os dois anos corridos desde a primeira semente lançada. "Só em Portugal, inspirados também pela FCULresta, foram criados ou melhorados um total de 6 espaços verdes resilientes" escrevem os responsáveis pelo projeto, neste artigo de opinião sobre a minifloresta. 

ratinho ruivo

O ratinho-ruivo (Mus spretus) aprende a identificar que novos alimentos é seguro incluir na sua alimentação através do cheiro presente no hálito de outros ratinhos da sua espécie, segundo o artigo “Interaction time with conspecifics induces food preference or aversion in the wild Algerian mouse”, da autoria das cientistas Rita S. Andrade, Ana M. Cerveira, Maria da Luz Mathias e Susana A. M. Varela, publicado em agosto na revista Behavioural Processes.

vista de uma ilha para outra (Açores)

O Prémio Frederico Machado 2022-2023, o primeiro de índole científica a ser atribuído nos Açores, foi ganho pelas equipas lideradas por Mariana Andrade, aluna da Ciências ULisboa e investigadora do Instituto Dom Luiz (IDL), na área das Geociências, e por Pedro Afonso, investigador do Instituto de Investigação em Ciências do Mar da Universidade dos Açores (OKEANOS), na área das Ciências do Mar.

plantas com QR code do Relatório de Sustentabilidade

O primeiro Relatório de Sustentabilidade da Ciências ULisboa resulta da monitorização e análise de um conjunto de atividades enquadradas nos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), entre 2019 e 2021.

banner do evento

A EUPVSEC 2023 realiza-se de 18 a 22 de setembro de 2023, no Centro de Congressos de Lisboa. João Serra, professor do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia da Ciências ULisboa, foi novamente convidado a ser o chairman da maior e mais importante conferência europeia dedicada à energia fotovoltaica. 

copa das arvores vista de baixo

Já são conhecidos os três vencedores da edição de 2023 do Prémio de Doutoramento em Ecologia Fundação Amadeu Dias, um prémio da Sociedade Portuguesa de Ecologia (SPECO) e da Fundação Amadeu Dias que procura valorizar o trabalho de recém doutorados ao longo do seu programa doutoral. No pódio estão duas alumnae da Ciências ULisboa.

apresentação do livro

Foi concluído recentemente o projeto “Aqua – O uso eficiente da água nos jardins da idade moderna”, um trabalho interdisciplinar que cruza as áreas da História da Ciência, a Engenharia Hidráulica e a Arquitetura Paisagista.

uma rapariga e um rapaz

Todos os anos a Faculdade atribui diplomas e prémios de mérito académico aos seus estudantes, com o apoio de várias entidades e empresas, que valorizam a missão da Faculdade e que passa por investigar, ensinar e estimular a transferência do conhecimento e da inovação e a abertura à sociedade civil.

Exoplaneta e núvens

A Agência Espacial Europeia validou o desenho dos instrumentos científicos da missão Ariel, que conta com a participação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço. A missão vai observar a composição química de mil planetas em órbita de outras estrelas, e transformar a compreensão sobre como se formam e evoluem os sistemas planetários.

foto de grupo

No passado dia 26 de julho o Tec Labs - Centro de Inovação recebeu a visita de uma comitiva de representantes da Assembleia Legislativa do Estado de Goiás, Brasil, com o objetivo de conhecer em profundidade o ecossistema de empreendedorismo e inovação nacional e os seus principais stakeholders.

árvores no campus da Faculdade

Ciências ULisboa vai implementar no ano letivo de 2023/2024 o projeto “Ciências em Harmonia”. Comprometida com o bem-estar da sua comunidade estudantil e a promoção de competências individuais e sociais dos seus estudantes, a Faculdade vai procurar dar resposta a uma preocupação: a do bem-estar no ensino superior, envolvendo toda a comunidade académica na celebração da diversidade e promoção de inclusão. As atividades têm início já em setembro e vão prolongar-se durante todo o ano letivo.

logotipo do CWTS

ranking de Leiden, que avalia a produção científica de instituições de ensino superior a nível mundial, posicionou a ULisboa na liderança da Península Ibérica, colocando-a na 28.ª posição na Europa e no 131.º lugar a nível mundial.

enguia

No dia 26 julho, pelas 16h00, decorrerá na Ciências ULisboa a sessão de encerramento do projeto “Livro Vermelho e Sistema Nacional de Informação dos Peixes Dulciaquícolas e Diádromos de Portugal Continental”. O novo Livro Vermelho revela que os peixes de água doce e migradores diádromos se encontram numa situação preocupante.

3 raparigas a apontarem para um ecrã num laboratório

Acontece este ano mais uma edição do “Ser Cientista”. A 8.ª edição do programa, que decorre entre os próximos dias 24 e 28 de julho, visa proporcionar aos alunos do ensino secundário uma aproximação à realidade da investigação científica, pela integração no dia-a-dia dos cientistas de diferentes áreas de Ciências.

António Costa, Elvira Fortunato e Salomé Pais

Salomé Pais foi galardoada com a Medalha de Mérito Científico 2023, durante o Encontro com a Ciência e a Tecnologia em Portugal, decorrido no início de julho em Aveiro. Para a professora catedrática aposentada do Departamento de Biologia Vegetal da Ciências ULisboa esta distinção “simboliza o reconhecimento de uma vida dedicada à ciência”.

imagem de divulgação da exposição Mirabilia

É hoje inaugurada a exposição Mirabilia “Coisas Admiráveis”, que decorre no âmbito das comemorações dos 10 anos da ULisboa e do Dia da Universidade de Lisboa. A exposição integra objetos “admiráveis” das 18 escolas da ULisboa, entre eles um telescópio utilizado por um equipa da Ciências ULisboa na campanha internacional de observação “Venus Twilight Experiment”.

costa maritima

Carlos Antunes, foi nomeado vogal de reconhecido mérito da Comissão de Domínio Público Marítimo, um órgão consultivo da Autoridade Marítima Nacional que estuda e emite pareceres sobre os assuntos relativos à utilização, manutenção e defesa do domínio público marítimo.

Šima Krtalić

Šima Krtalić, aluna de doutoramento da Ciências ULisboa, afiliada ao projeto Medea-Chart, ganhou recentemente a décima edição do prémio "Imago Mundi" 2023 da referida revista académica, destinado a homenagear o melhor artigo em História da Cartografia.

Várias pessoas num sala

Ciências ULisboa participou na 3.ª edição do roadshow EA-IDEIA - Estrutura de Acompanhamento da Investigação, Desenvolvimento, Experimentação e Inovação da Armada, organizado pela Marinha Portuguesa.

Pedro Machado

Pedro Machado, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e professor da Ciências ULisboa, foi homenageado pelo Grupo de Trabalho para a Nomenclatura de Pequenos Corpos (WGSBN) da União Astronómica Internacional (IAU), com a atribuição do seu nome a um asteroide, que tem quase três quilómetros de diâmetro e demora quatro anos e meio a dar uma volta ao Sol.

ave a voar em cima do mar

Um novo estudo internacional sobre a análise do risco de exposição ao plástico por aves marinhas identifica o Mediterrâneo como a região de maior risco a nível global. O artigo foi publicado na revista científica Nature Communications e conta com 18 cientistas portugueses, entre eles quatro investigadores da Ciências ULisboa.

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