ANÁLISE DOS FLARES ASSOCIADOS AOS “CROCHETS”

A análise dos dados obtidos no intervalo de tempo entre 2011 e 2015 resultou em um estudo de 154 flares solares com classificação M e X. A análise consistiu em verificar: a incidência de eventos em geral com relação ao ciclo de atividade solar, o número de “magnetic crochets”

ocorridos nesse período e seu percentual, horário de ocorrência desses eventos, localização das regiões ativas associadas a esses eventos, estrutura magnética associada a essas regiões ativas, amplitude da variação na componente horizontal do campo geomagnético provocada por esses eventos (que mostra a amplitude do “crochet” em cada estação) e espectro da emissão rádio dos flares que produziram os “crochets”.

Do total de 154 eventos, 12 foram de classe X e 142 de classe M, o que representa respectivamente 7,8% do total de flares ocorridos nesse intervalo de tempo como sendo de grande intensidade e 92,2% como sendo flares de média intensidade, como mostra a figura 17.

Então foram gerados alguns histogramas e gráficos de dispersão, para identificar as principais características dos flares associados aos “crochets”.

A figura 18 mostra que o pico de ocorrência ao longo dos anos acontece justamente no período de máxima atividade solar, quando o número de regiões ativas é máximo. Entretanto, numericamente, os “crochets” M representam apenas 19 dos 142 flares dentro do intervalo de cinco anos, enquanto que os “crochets” X representam 8 dos 12 flares no mesmo intervalo de tempo. Esse fato sugere que embora os eventos X sejam mais raros, também possuem maior probabilidade de estar associados aos “crochets”.

Figura 17: Frequência absoluta dos flares ocorridos entre 2011 e 2015. A linha em preto representa a linha de tendência do número de manchas solares.

Figura 18: Percentual de “crochets” ocorridos entre os anos de 2011 e 2015.

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Um número considerável de flares que produziram “crochets” ocorreu em torno do meio dia local, ou seja, 22,2% do total de 27 “crochets” ocorreu entre 12:00 LT ( LT=UT-3) e 13:00 LT, e, ampliando essa janela, 48,1% ocorreu entre 11:00 LT e 14:00 LT. Significa que quase metade dos eventos ocorreu enquanto o Sol esteve no zênite. Observando a Figura 19e não levando em consideração os eventos ocorridos antes das 11:00 UT, a distribuição é aproximadamente uma distribuição normal.

Figura 19: Distribuição dos “crochets” ao longo do dia durante os cinco anos (2011 até 2015) (LT = UT – 3).

As variações no campo geomagnético nas quatro estações de magnetômetros: SLZ, CXP, SMS e RGA em diferentes horários do dia, são mostradas na figura 20. Embora tenham sido observados mais eventos de “crochet” no observatório de SLZ, as maiores variações na amplitude do campo geomagnético foram observadas em CXP e SMS em torno das 13:00 LT, fora do equador magnético, enquanto era esperado que essas variações ocorressem próximas de SLZ e fossem decrescendo com o aumento da latitude.

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Isso pode ser explicado pelo fato de que os observatórios de CXP e SMS estão próximos à região da Anomalia Magnética da América do Sul. CXP localiza-se a aproximadamente 22º de latitude Sul geográfica, dentro da Anomalia, e registrou 9 eventos de “crochet” associados a flares classe M e 7 associados a flares classe X, sendo que em 8 deles a amplitude H nesse observatório foi maior do que em SLZ.

SMS teve maiores amplitudes H em 6 “Crochets” associados a eventos M e em 1 “crochet”

associado a evento X, o que deve ser levado em consideração, já que o comportamento esperado para as variações de H desde o equador geomagnético até médias latitudes seria uma curva decrescente, como em (RASTOGI, et al., 1997). Isso significa que em teoria na região de São Martinho da Serra deveria haver registros de amplitude H menores em relação a SLZ e CXP, o que não foi visto.

Na estação RGA, devido ao fuso horário, grande parte dos “crochets” ocorreram ainda pela manhã, e talvez isso explique as menores amplitudes observadas nesse local.

Figura 20: Variação na componente H do campo geomagnético para os 27 eventos de flares associados a "crochets"

com relação ao horário em UT.

A maioria dos flares associados a “crochets” foram originados de regiões ativas localizadas próximas ao meridiano central no disco solar e há uma concentração de outro grupo de flares fora dessa faixa de longitude, entre 25 e 75 graus tanto para leste quanto para oeste do meridiano central (figura 21).

A figura 22 mostra mais detalhes sobre essa distribuição das regiões ativas associadas a todos os 27 “crochets”. Observa-se aqui maior concentração de flares ocorridos entre 25º Leste e Oeste associados a “crochets”, mas devido a estatística ainda tacanha não se pode afirmar que esses são os flares com maior probabilidade de produzir os “crochets”.

Figura 21: Distribuição ao longo do disco solar das regiões ativas associadas aos flares que geraram os "crochets", entre 2011 e 2015.

Figura 22: Amplitudes dos "crochets" em relação à posição geográfica e com relação à região ativa associada no disco solar.

A estrutura magnética das regiões ativas onde ocorreram os flares que produziram os 27

“crochets”, Figura 23, foi de modo geral complexa, apresentando configuração delta. Isso pode sugerir que a estrutura da região ativa deve ser um parâmetro importante na produção de flares capazes de resultar em “magnetic crochets”.

Figura 23: Frequência absoluta de "crochets" associados às regiões ativas. Todas as regiões ativas possuem estrutura delta associada.

Com a análise do espectro rádio é possível se ter informação da energia dos elétrons que resultaram no flare associado ao “crochet”. Os fluxos em microondas e em raios-X duro da Figura 2 são muito parecidos e suas impulsividades estão relacionadas as variações de H no campo geomagnético superficial.

A Figura 24 mostra um espectro típico de uma explosão solar com frequência de pico em microondas torno de 10 GHz, significa que explosões solares com frequência de pico maior que esse valor são mais energéticas. Portanto o espectro crescente ou decrescente entre 8,8 e 15 GHz pode indicar deslocamento da frequência de pico durante a explosão, o que está

AR11302 AR11598 AR11928 AR11967 AR11974 AR12017 AR12192 AR12205 AR12297 AR12320 AR12335 AR11968 AR11402 AR11748 AR12158 AR12422 AR12443 AR12445 AR12472

Nº DE CROCHETS

Figura 24: Espectro rádio durante uma explosão solar em abril de 1981 (Jursa, 1985).

Na Figura25, são mostrados os espectros rádio para os “crochets” associados a eventos classe M e na Figura 26 associados a eventos classe X. Aqui observamos que a maioria dos eventos possuem curvas crescentes entre 8,8 e 15 GHz representando os eventos de maior energia.

Esses eventos representam um total de 11 dos 27 “crochets”, ou seja, 56%. Esses dados sugerem uma associação de mais da metade dos 27 “crochets” com os raios-X duros.

Figura 25: Espectro rádio durante os "crochets" M.

Percebemos então que os flares associados aos “crochets” possuem algumas características comuns, tais como: associação com estruturas magnéticas complexas, associação com explosões de maior energia em raios-X duro e localização em torno do meridiano central no disco solar. Quanto ao “crochet” a variação no campo magnético é maior em torno do meio dia local e depende da longitude e latitude da região.