Mínimo Maunder - Maunder Minimum

O Mínimo de Maunder mostrado em uma história de 400 anos de números de manchas solares

O Mínimo de Maunder , também conhecido como "mínimo prolongado de manchas solares", foi um período em torno de 1645 a 1715, durante o qual as manchas solares se tornaram extremamente raras. Durante um período de 28 anos (1672-1699) dentro do mínimo, as observações revelaram menos de 50 manchas solares. Isso contrasta com as típicas 40.000–50.000 manchas solares vistas nos tempos modernos em um período de tempo semelhante.

O mínimo foi descrito pelos astrônomos solares Edward Walter Maunder (1851–1928) e sua esposa Annie Russel Maunder (1868–1947), que estudou como as latitudes das manchas solares mudaram com o tempo. Dois artigos foram publicados em nome de Edward Maunder em 1890 e 1894, e ele citou artigos anteriores escritos por Gustav Spörer . Como Annie Maunder não havia recebido um diploma universitário, as restrições na época fizeram com que sua contribuição não fosse publicamente reconhecida. O termo Maunder Minimum foi popularizado por John A. Eddy , que publicou um artigo marcante na Science em 1976.

O Mínimo de Maunder ocorreu durante a Pequena Idade do Gelo , um longo período de temperaturas europeias abaixo da média. A redução da atividade solar pode ter contribuído para o resfriamento climático, embora o resfriamento tenha começado antes do mínimo solar e acredita-se que sua causa primária seja a atividade vulcânica.

Observações de manchas solares

O Mínimo de Maunder ocorreu entre 1645 e 1715, quando muito poucas manchas solares foram observadas. Não por falta de observações, pois no século XVII Giovanni Domenico Cassini realizou um programa sistemático de observações solares no Observatoire de Paris , graças aos astrônomos Jean Picard e Philippe de La Hire . Johannes Hevelius também realizou observações por conta própria. Aqui está o total de manchas solares registradas, por exemplo, nos anos decenais (omitindo os números de Wolf ):

Ano Manchas solares
1610 9
1620 6
1630 9
1640 0
1650 3
1660 Algumas manchas solares (20 <) relatadas por Jan Heweliusz em Machina Coelestis
1670 0
1680 1 enorme mancha solar observada por Giovanni Domenico Cassini

Durante o Mínimo de Maunder, manchas solares suficientes foram avistadas para que ciclos de 11 anos pudessem ser determinados a partir da contagem. Os máximos ocorreram em 1676-1677, 1684, 1695, 1705 e 1718. A atividade das manchas solares foi então concentrada no hemisfério sul do Sol, exceto no último ciclo, quando as manchas solares apareceram no hemisfério norte. De acordo com a lei de Spörer , manchas aparecem em latitudes altas no início de um ciclo, subseqüentemente movendo-se para latitudes mais baixas até atingirem uma média de cerca de 15 ° de latitude no máximo solar. A média então continua a baixar para cerca de 7 ° e depois disso, enquanto os pontos do antigo ciclo desaparecem, novos pontos do ciclo começam a aparecer novamente em altas latitudes. A visibilidade desses pontos também é afetada pela velocidade de rotação da superfície do Sol em várias latitudes:

Latitude solar Período de rotação
(dias)
0 ° 24,7
35 ° 26,7
40 ° 28,0
75 ° 33,0

A visibilidade é um pouco afetada pelas observações feitas na eclíptica . A eclíptica está inclinada 7 ° em relação ao plano do equador do Sol (latitude 0 °).

Pequena Idade do Gelo

Comparação de números de manchas solares de grupo (topo), observações de temperatura da Inglaterra Central (CET) (meio) e reconstruções e modelagem de temperaturas do hemisfério norte (NHT). As CET em vermelho são médias de verão (para junho, julho e agosto) e em azuis médias de inverno (para dezembro do ano anterior, janeiro e fevereiro). NHT em cinza é a distribuição da cesta de reconstruções paleoclimáticas (cinza mais escuro mostrando valores de probabilidade mais altos) e em vermelho são de simulações de modelo que levam em consideração as variações solares e vulcânicas. A título de comparação, nas mesmas escalas, a anomalia para dados modernos (após 31 de Dezembro de 1999) para CET de verão é de +0,65 ° C, para CET de inverno é de +1,34 ° C e para NHT é de +1,08 ° C. Os dados de manchas solares são os dados suplementares e os dados de temperatura da região central da Inglaterra são publicados pelo UK Met Office. Os dados NHT são descritos na caixa TS.5, Figura 1 do relatório IPCC AR5 do Grupo de Trabalho 1.

O Mínimo de Maunder coincidiu aproximadamente com a parte média da Pequena Idade do Gelo , durante a qual a Europa e a América do Norte experimentaram temperaturas mais frias do que a média. Se existe uma relação causal, no entanto, ainda está sob avaliação. A melhor hipótese atual para a causa da Pequena Idade do Gelo é que ela foi o resultado da ação vulcânica. O início da Pequena Idade do Gelo também ocorreu bem antes do início do Mínimo de Maunder, e as temperaturas do hemisfério norte durante o Mínimo de Maunder não foram significativamente diferentes dos 80 anos anteriores, sugerindo que um declínio na atividade solar não foi o principal fator causal do a Pequena Idade do Gelo.

A correlação entre baixa atividade de manchas solares e invernos frios na Inglaterra foi analisada usando o registro de temperatura de superfície mais longo existente, o registro de temperatura da região central da Inglaterra . Uma possível explicação para isso foi oferecida por observações do Solar Radiation and Climate Experiment , da NASA , que sugere que a emissão de luz ultravioleta solar é mais variável ao longo do ciclo solar do que os cientistas pensavam anteriormente. Um estudo de 2011 descobriu que a baixa atividade solar estava ligada ao comportamento da corrente de jato , resultando em invernos amenos em alguns lugares (sul da Europa e Canadá / Groenlândia) e invernos mais frios em outros (norte da Europa e Estados Unidos). Na Europa, exemplos de invernos muito frios são 1683-84, 1694-95 e o inverno de 1708-09 .

Outras observações

Eventos de atividade solar registrados em radiocarbono.
Gráfico mostrando proxies da atividade solar, incluindo mudanças no número de manchas solares e produção de isótopos cosmogênicos.

A atividade solar passada pode ser registrada por vários proxies , incluindo carbono-14 e berílio-10 . Isso indica atividade solar mais baixa durante o Mínimo de Maunder. A escala de mudanças resultando na produção de carbono-14 em um ciclo é pequena (cerca de um por cento da abundância média) e pode ser levada em consideração quando a datação por radiocarbono é usada para determinar a idade de artefatos arqueológicos . A interpretação dos registros de abundância de isótopos cosmogênicos de berílio-10 e carbono-14 armazenados em reservatórios terrestres, como mantos de gelo e anéis de árvores, tem sido muito auxiliada por reconstruções de campos magnéticos solares e heliosféricos com base em dados históricos sobre a atividade de tempestades geomagnéticas , que ligam o intervalo de tempo entre o fim dos dados de isótopos cosmogênicos utilizáveis ​​e o início dos dados de espaçonaves modernas.

Outros mínimos históricos de manchas solares foram detectados diretamente ou pela análise dos isótopos cosmogênicos; estes incluem o mínimo Spörer (1450–1540), e menos marcadamente o mínimo Dalton (1790–1820). Em um estudo de 2012, mínimos de manchas solares foram detectados pela análise de carbono-14 em sedimentos de lagos. No total, parece ter havido 18 períodos de mínimos de manchas solares nos últimos 8.000 anos, e estudos indicam que o Sol atualmente passa até um quarto de seu tempo nesses mínimos.

Um artigo baseado na análise de um desenho de John Flamsteed sugere que a rotação da superfície do Sol diminuiu no profundo Mínimo de Maunder (1684).

Durante o Maunder Minimum, auroras foram observadas aparentemente normalmente, com um ciclo regular em escala decadal. Isso é um tanto surpreendente porque a última e menos profunda mancha solar mínima de Dalton é vista claramente na frequência de ocorrência auroral, pelo menos em latitudes geomagnéticas mais baixas. Como a latitude geomagnética é um fator importante na ocorrência auroral, (auroras de latitude inferior exigindo níveis mais elevados de atividade solar-terrestre) torna-se importante permitir a migração da população e outros fatores que podem ter influenciado o número de observadores aurorais confiáveis ​​em um determinado latitude para as datas anteriores. Ciclos em escala decadal durante o Mínimo de Maunder também podem ser vistos na abundância do isótopo cosmogênico berílio-10 (que, ao contrário do carbono-14, pode ser estudado com resolução anual), mas estes parecem estar em antifase com qualquer atividade remanescente de manchas solares. Uma explicação em termos de ciclos solares em perda de fluxo magnético solar foi proposta em 2012.

Os documentos fundamentais sobre o Mínimo de Maunder foram publicados em Estudos de caso sobre o Mínimo Spörer, Maunder e Dalton .

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos