Seguimento Meteorologia Espacial 2009

Vince

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Tópico de seguimento da Meteorologia espacial em 2009


Meteororologia espacial:

Meteorologia Espacial
O meio envolvente entre a Terra e o Espaço é complexo e muito dinâmico e as suas características são determinadas parcialmente pelas da Terra, pela ionosfera, pela magnetosfera, pelas interacções entre a Terra, o Sol e pelo espaço interplanetário.
O desenho de qualquer sistema exige que se tenha em consideração o ambiente em que vai funcionar, assegurando assim um correcto funcionamento do sistema e aumentando a sua fiabilidade e tempo de vida.

Os pincipais factores do meio envolvente espacial a consideradar incluem átomos e moléculas neutras, plasma, radiação e partículas.

* O meio neutro consiste no gás ambiente e no libertado pelos materiais superficiais dos satélites artificiais e veículos espaciais, gerados pela libertação de de gases ou decomposição, tando deliberadamente como aqueles emitidos durante o funcionamento dos motores.
* O plasma inclui o plasma ambiental, o libertado pelos motores por ionização e troca de cargas com o gás neutro, o gerado por descargas eléctricas e o gerado por impactos de grande velocidade com as superficies do sistema.
* A radiação tem duas componentes: electromagnética e partículas energéticas. A radiação electromagnética inclui o fluxo de fotões do Sol, a radiação reflectida e emitida pela Terra e a interferência electromagnética gerada pela operação dos sistemas do satélite. Também se incluem as ondas electromagnéticas geradas pelo plasma. A radiação por partículas energéticas consiste no fluxo de electrões, protões, iões pesados e neutrõe.
* As partículas são os meteoróides, o lixo espacial e as partículas libertadas pelos satélites e veículos espaciais.

Muitos destes componentes ambientais descritos variam com a posição na órbita, o tempo local e o nível de actividade solar.

http://www.deimos.com.pt/proyectos/subarea_proyectos.asp?ref=SUB11132006165732
(c) © DEIMOS




Introdução à actividade solar:

Investigando a atmosfera do Sol
Traduzido por: Ana Luísa Carvalho


Alguma vez pensou sobre o que significa, para nós na Terra, o vento solar ou o que acontece quando, esporadicamente, a superfície do Sol entra em erupção? Lucie Green do Laboratório de Ciência Espacial Mullard (Mullard Space Science Laboratory) do University College de Londres, no Reino Unido, descreve alguma da mais recente investigação sobre a atmosfera do Sol.

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Uma ejecção de massa da coroa

Decorre actualmente um programa especial de investigação do Sol e da sua influência no Sistema Solar. Iniciado pelas Nações Unidas, o programa designa-se Ano Internacional da Heliofísicaw1 e nele participam cientistas de toda a Europa. Um dos tópicos de interesse é a atmosfera do Sol; muitas questões sobre a nossa estrela local carecem ainda de resposta

Uma dessas questões surgiu em 1869, quando observações espectroscópicas de um eclipse total do Sol revelaram uma linha no espectro, desconhecida nos laboratórios. Inicialmente, pensou-se que seria um novo elemento ao qual, provisoriamente, se deu o nome de ‘coronium’, mas, mais tarde, descobriu-se que essa linha era produzida por iões de ferro altamente ionisados, cuja formação exige elevadas temperaturas (cerca de 1 milhão de Kelvin). Esta descoberta em 1939 foi o primeiro indício de que os gases na atmosfera solar se encontravam a temperaturas muito superiores aos 6000 Kelvin da superfície. No entanto, isto era intrigante. À medida que nos afastamos da fonte de calor (o núcleo do Sol), a temperatura deveria baixar. E assim é até ao topo da fotosfera, mas, a partir daí, a temperatura aumenta com o aumento da distância ao núcleo. Isto vai contra a segunda lei da Termodinâmica; um corpo mais frio não pode aquecer um corpo mais quente. Surge então a questão, o que aquece a coroa solar? Este é hoje conhecido como o problema do aquecimento da coroa solar.

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A cromosfera vista a partir da nave SOHO


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A coroa vista a partir da nave SOHO


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Estruturas na atmosfera solar criadas pelos campos magnéticos


Além da sua elevada conductividade térmica, uma das consequências da coroa solar quente é a de se encontrar em constante expansão para o espaço. Esta expansão designa-se por vento solar e é de dois tipos: o vento lento que viaja a cerca de 400 km/s e o vento rápido que viaja a cerca de 800 km/s. Actualmente, ainda não compreendemos bem quais os mecanismos de aceleração destes dois tipos de vento nem a sua localização, mas ambos estão a ser investigados.

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Uma erupção solar a ocorrer na atmosfera do Sol


O vento solar atinge todos os planetas e outros corpos do Sistema Solar. Alguns planetas, como a Terra, geram o seu próprio campo magnético: aqueles que possuem um núcleo de ferro fundido (como a Terra) ou uma atmosfera de hidrogénio tão comprimida que actua como um metal (como Júpiter). Isto forma uma bolha magnética em torno do planeta, em volta da qual normalmente circula o vento solar. O planeta e o seu campo magnético actuam como um rochedo num rio, desviando a corrente. No entanto, o vento solar também traz consigo um campo magnético e, se a sua orientação for marcadamente de sul, este alinhar-se-á com o campo magnético terrestre. Nestas alturas, produzem-se as auroras (Boreal, no norte, e Austral, no sul). Neste momento, os trabalhos de investigação procuram determinar como ocorre a transferência de energia do vento solar para o campo magnético terreste e para a atmosfera.

Também se procura saber como o vento solar afecta os planetas que não possuem campo magnético. Por exemplo, a missão Venus Express encontra-se actualmente na órbita de Vénus e mede a erosão da atmosfera venesiana pelo vento solar.

As violentas erupções de plasma e campo magnético conhecidas como ejecções de massa da coroa, ou CMEs (de Coronal Mass Ejections), são a forma de actividade mais dramática que ocorre na atmosfera do Sol. Descobertas originalmente na década de 1970, verificou-se que a sua frequência varia de forma cíclica (com o que é conhecido como ciclo solar): as CMEs ocorrem, pelo menos, uma vez em cada três dias, até um máximo de três a cinco vezes por dia. Estas erupções podem dirigir-se para a Terra e, tal como ocorre com o vento solar, podem interferir com o campo magnético terrestre. Nestas condições, as consequências na Terra podem ser drásticas; o aquecimento e expansão da atmosfera terrestre provocam alterações nas órbitas dos satélites. O efeito bastante real das CMEs torna-as um objecto de estudo muito interessante e toda uma frota observa actualmente o Sol e a Terra apenas com este objectivo.

Sabe-se que as CMEs estão relacionadas com os campos magnéticos do Sol, criados por correntes eléctricas naquilo que é designado o dínamo solar, bem no seu interior. Grupos de campos concentrados sobem e emergem através da fotosfera, estendendo-se até à coroa. Este campo magnético é continuamente injectado na atmosfera e pensa-se que as CMEs constituem uma forma de remover esse campo, evitando uma acumulação. Os estudos das missões SOHO, TRACE, STEREO e Hinode monitorizam as alterações das estruturas do campo magnético ao longo do tempo.

Na missão STEREO, duas naves orbitam o Sol de uma forma que lhes permite afastarem-se da Terra (uma órbita encontra-se ligeiramente mais próxima do Sol do que a Terra, e a outra órbitra encontra-se ligeiramente mais afastada). Isto significa que as duas naves observam o Sol a partir de posições diferentes no espaço e, tal como os nossos dois olhos nos dão uma sensação de profundidade de campo e perspectiva, as naves STEREO dão-nos uma visão 3D das estruturas magnéticas em erupção (ver imagem no fundo da página 53). A visão 3D permite estudar os aspectos físicos da erupção, usando o conhecimento sobre a estrutura dos campos magnéticos. A missão STEREO permite também prever quais as CMEs que irão colidir com a Terra. Este conhecimento pode ser usado pelos operadores de satélite ou organizações que gerem as redes de distribuição de energia eléctrica: por exemplo, as órbitas dos satélites podem ser especificamente monitorizadas, quando se sabe que as CMEs irão colidir com a Terra.

A nave Hinode é o equivalente, para o Sol, do Telescópio Espacial Hubble e permite o estudo, ao longo do tempo e em grande detalhe, da evolução das imensas estruturas magnéticas atmosféricas. Pensa-se que a única forma de conseguir energia suficiente para expelir os biliões de toneladas de material solar de uma CME é usando a energia armazenada nos campos magnéticos distorcidos. A Hinode efectua medições na distorção do campo e os resultados são combinados com os resultados da missão STEREO. Quando soubermos porque ocorrem as CMEs, podemos prever quais as estruturas magnéticas que irão entrar em erupção e, eventualmente, quais terão maiores efeitos na Terra.

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Um detalhe da cromosfera

O vento solar contínuo e as CMEs esporádicas significam que a Terra está sempre a sentir a influência do Sol. De facto, podemos dizer que nos encontramos sentados na atmosfera do Sol, a qual se expande no Sistema Solar. Assim, tal como a ciência fundamental tenta compreender a nossa estrela local, nós também queremos perceber qual o nosso lugar no Sistema Solar.

(c) Sun Earth Plan e Scienceinschool.org / Tradução de Ana Luísa Carvalho / Imagens cortesia de SOHO, ESA, JAXA, NASA




Links úteis:

-> Solar and Heliospheric Observatory
-> European Space Weather Portal
-> NOAA / Space Weather Prediction Center
-> SpaceWeather.com
-> SOLARCYCLE 24.com
-> ESA Space WeatherSite
-> Space Weather Canada
-> Solar Terrestrial Dispatch
-> USGS National Geomagnetism Program
-> The Geophysical Institute Auroral Forecast
-> Escala de Meteorologia Espacial do NOAA para Tempestades Geomagnéticas
 

Vince

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23 Jan 2007
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Possível teoria que explique o actual mínimo solar, relacionando os ciclos com a actividade do Jet solar. Matérias interessante e nova, mas ainda haverá certamente muito para estudar. Segundo os autores, o Jet demorou mais tempo do que o normal (raro mas não inédito) a chegar à posição correcta mas que agora já está lá pelo que teoricamente a actividade solar retomará o normal nos próximos tempos.


Mystery of the Missing Sunspots, Solved?

June 17, 2009: The sun is in the pits of a century-class solar minimum, and sunspots have been puzzlingly scarce for more than two years. Now, for the first time, solar physicists might understand why.

At an American Astronomical Society press conference today in Boulder, Colorado, researchers announced that a jet stream deep inside the sun is migrating slower than usual through the star's interior, giving rise to the current lack of sunspots.

Rachel Howe and Frank Hill of the National Solar Observatory (NSO) in Tucson, Arizona, used a technique called helioseismology to detect and track the jet stream down to depths of 7,000 km below the surface of the sun. The sun generates new jet streams near its poles every 11 years, they explained to a room full of reporters and fellow scientists. The streams migrate slowly from the poles to the equator and when a jet stream reaches the critical latitude of 22 degrees, new-cycle sunspots begin to appear.

sonogrammed.jpg


Above: A helioseismic map of the solar interior. Tilted red-yellow bands trace solar jet streams. Black contours denote sunspot activity. When the jet streams reach a critical latitude around 22 degrees, sunspot activity intensifies.

Howe and Hill found that the stream associated with the next solar cycle has moved sluggishly, taking three years to cover a 10 degree range in latitude compared to only two years for the previous solar cycle.

The jet stream is now, finally, reaching the critical latitude, heralding a return of solar activity in the months and years ahead.

"It is exciting to see", says Hill, "that just as this sluggish stream reaches the usual active latitude of 22 degrees, a year late, we finally begin to see new groups of sunspots emerging."

The current solar minimum has been so long and deep, it prompted some scientists to speculate that the sun might enter a long period with no sunspot activity at all, akin to the Maunder Minimum of the 17th century. This new result dispells those concerns. The sun's internal magnetic dynamo is still operating, and the sunspot cycle is not "broken."

Because it flows beneath the surface of the sun, the jet stream is not directly visible. Hill and Howe tracked its hidden motions via helioseismology. Shifting masses inside the sun send pressure waves rippling through the stellar interior. So-called "p modes" (p for pressure) bounce around the interior and cause the sun to ring like an enormous bell. By studying the vibrations of the sun's surface, it is possible to figure out what is happening inside. Similar techniques are used by geologists to map the interior of our planet.

In this case, researchers combined data from GONG and SOHO. GONG, short for "Global Oscillation Network Group," is an NSO-led network of telescopes that measures solar vibrations from various locations around Earth. SOHO, the Solar and Heliospheric Observatory, makes similar measurements from space.

"This is an important discovery," says Dean Pesnell of NASA's Goddard Space Flight Center. "It shows how flows inside the sun are tied to the creation of sunspots and how jet streams can affect the timing of the solar cycle."

There is, however, much more to learn.

"We still don't understand exactly how jet streams trigger sunspot production," says Pesnell. "Nor do we fully understand how the jet streams themselves are generated."

To solve these mysteries, and others, NASA plans to launch the Solar Dynamics Observatory (SDO) later this year. SDO is equipped with sophisticated helioseismology sensors that will allow it to probe the solar interior better than ever before.

"The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) on SDO will improve our understanding of these jet streams and other internal flows by providing full disk images at ever-increasing depths in the sun," says Pesnell.

Continued tracking and study of solar jet streams could help researchers do something unprecedented--accurately predict the unfolding of future solar cycles. Stay tuned for that!

http://science.nasa.gov/headlines/y2009/17jun_jetstream.htm?list1326944




1. solar diagram

sung.jpg


This diagram of the Sun's internal structure shows the Sun's major parts, including the jet streams that are the subject of today's telecon. The jet streams extend deep into the Sun, to the base of the solar convective zone.


2. Solar movie

[VIDEO]http://spd.boulder.swri.edu/solar_mystery/movie-frame.png[/VIDEO]

This movie reveals motions of the Sun's interior as measured with helioseismology on data from GONG and SOHO/MDI. East to west motion is color coded: blue is slow, red is fast. A red band in the outer third of the Sun moves slowly down from near each pole toward the equator; that band is the jet stream that is associated with sunpot emergence and the solar cycle. As of early 2009 the Cycle 24 jet streams have just reached N/S 22 degrees latitude, and new sunspots are beginning to emerge


3. 7000 km down

http://img339.imageshack.us/img339/3107/4000milesdownsm.png

This diagram shows east-to-west motion speed versus latitude, as it evolves year to year at a depth of 4000 miles (7000 km) in the solar interior, as derived from helioseismology observations by GONG and SOHO?MDI. The diagonal yellow bands are the "torsional oscillation" jet streams inside the Sun. The streams are associated with the solar activity cycle. The flow for the previous cycle (#23) can be seen in yellow at the left side of the picture, while the flow for the next cycle (#24) is visible in yellow at the right side of the image. The streams for Cycle 24 have migrated slower than those for Cycle 23. The bottom of the yellow band is currently at the critical latitude of N/S 22 degrees (mid 2009).


4. 7000 km deep overlay

http://img156.imageshack.us/img156/4711/overlaysm.png

This diagram shows east-to-west motion like (2) above, but overlain on the surface pattern of sunspots and solar activity high above. The dashed diagonal lines show the slope (in degrees of latitude per year) of the Cycle 23 motion. The Cycle 24 motion has a shallower slope, requiring one extra year compared to Cycle 23 to reach the critical latitude of 22 degrees. The Cycle 24 stream is just now reaching the critical latitude, and faint signs of sunspot activity can be seen in the northern hemisphere at right. This heralds the start of a new solar cycle.


Solar Image

5008sm.png


A visible light image of the active Sun. Sunspots emerge in a pair of narrow latitude bands associated with the "torsional oscillation" jet streams. When the streams, marching toward the equator, reach 22 degrees latitude, new sunspots begin to appear.


bflysm.png


This "butterfly diagram" shows number and position of sunspots for many solar cycles. The current long minimum is unusual but not unprecedented. The new solar cycle (#24) is just beginning to appear at far right.
 

Vince

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Mais duas pequenas manchas do ciclo 24, nºs 1022 e 1023

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NEW SUNSPOTS: Since 2007, it has been unusual to see even a single spot on the sun. Today there are two. Jacob Bassøe photographed them this morning from his backyard observatory in Copenhagen, Denmark:

The magnetic polarity of the two spots identifies them as members of new Solar Cycle 24. Their appearance coincides with the movement of two solar jet streams into a range of heliographic latitudes that promotes sunspot formation. No one knows exactly how the sun's deep jet streams boost the sunspot count, but they do. As a result, these tiny spots might herald more to come.

http://spaceweather.com/

60454854.jpg


petelawrence20090622095.jpg
 

Vince

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O Sol ontem começou com alguma actividade como já não tinha há bastante tempo. Surgiu a mancha 1024 além de algumas explosões (flares) do tipo B (B-class flare), as mais fracas.

1024cof.jpg


SUNSPOT ALERT: The most active sunspot of the year so far is emerging in the sun's southern hemisphere: movie. Sunspot 1024 has at least a dozen individual dark cores and it is crackling with B-class solar flares. This morning, amateur astronomer David Tyler caught one of the flares in action from his backyard solar observatory in England:

davidbvtyler1.jpg


The magnetic polarity of sunspot 1024 identifies it as a member of new Solar Cycle 24. Its rapid emergence on July 3rd and 4th continues the recent (few-month) trend of intensifying new-cycle activity. This sunspot is the best offering yet from the young solar cycle.



xray.gif
 

Vince

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RESURGENT SUNSPOT: Yesterday, sunspot 1024 took the day off; the fast-growing active region stopped growing and even decayed a little. Today, the sunspot is growing again. It now measures 125,000 km from end to end, almost as wide as the planet Jupiter. This 3-day movie from the Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) shows recent developments:

1024strip.gif
http://spaceweather.com/

The size of the spot makes it a fine target for backyard solar telescopes. And it is worth watching. Sunspot 1024 is the first big sunspot of new Solar Cycle 24, and it is crackling with minor but photogenic B-class flares. By itself, this one active region won't bring an end to the deepest solar minimum in a century, but it does show that the sun's magnetic dynamo is still working--a fact some had begun to doubt. More sunspots are coming, so stay tuned.[/QUOTE]http://spaceweather.com/

Image taken: Pete Lawrence Jul. 7, 2009
Location: Selsey, West Sussex, UK

Details:
A blustery day in Selsey today but I managed to grab a view of the Sun through a couple of gaps in the cloud. AR11024 remains very impressive as it heads towards the limb and there appears to be a long filament forming nearby. A number of impressive prominences are also visible around the limb including the one shown here on the eastern edge of the Sun.

petelawrence20090707095.jpg
http://spaceweather.com/submissions...nce-2009-07-07_09-57-24_SF70ss_1246972472.jpg
 

Minho

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6 Set 2005
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Melgaço
Depois de mais um extenso período sem manchas solares surge agora um estudo baseado na medição da intensidade magnética das manchas solares que aponta a um decréscimo progressivo do número de manchas solares durante os últimos 17 anos. Apesar de neste momento estarmos a entrar teoricamente no ciclo 24 e portanto, para um aumento progressivo do número de manchas solares tal não se está a verificar tendo-se registado recentemente 51 dias consecutivos sem manchas solares. Será que caminhamos para um novo mínimo de Maunder? Quais a reais repercussões deste mínimo no clima terrestre? Na minha opinião caso este mínimo provoque um abrandamento na subida das temperaturas será infelizmente uma desculpa para deitar todo o trabalho para o lixo e motivo para moratórias de suspensão dos acordos de redução de gases de efeito de estufa... e quando acabar o mínimo solar?



Imagem de 04.09.2009 mais um dia sem manchas solares....
midi512blank1.gif
 

joseoliveira

Cumulonimbus
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18 Abr 2009
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Quais a reais repercussões deste mínimo no clima terrestre? Na minha opinião caso este mínimo provoque um abrandamento na subida das temperaturas será infelizmente uma desculpa para deitar todo o trabalho para o lixo e motivo para moratórias de suspensão dos acordos de redução de gases de efeito de estufa... e quando acabar o mínimo solar?

Talvez uma guerra seguida de frustração no seio da comunidade científica! Quanto aos protocolos já definidos ou ainda por definir no âmbito desses acordos, se o ineficaz controlo a nível mundial é uma realidade, daí à despreocupação geral vai um passo!
Será o caos?!!! :shocking:
 

criz0r

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De facto o Sol parece querer bater recordes mas todos sabemos que ele é uma grande caixinha de surpresas. A prória Nasa apesar deste longo mínimo solar prediz bastantes tempestades solares nos anos que se avizinham e mais cedo ou mais tarde o Sol terá que " acordar " de vez.
Para bem do nosso Planeta espero que as grandes potências não caiam no ridículo de quebrar protocolos e acordos para redução dos gases poluentes na atmosfera só por causa disto.
O ser humano com todas as atrocidades que faz á Natureza esquece-se que não é a Terra que está em risco mas sim ele próprio, a vida continuará aconteça o que acontecer cá em "baixo".
 

criz0r

Cumulonimbus
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Cova da Piedade (28m) / Belver (140m)
Após longas semanas de ausência e recordes quase batidos de dias sem manchas solares eis que o Sol finalmente apresenta 2, uma de média dimensão situada no Hemisfério Sul e outra um pouco mais pequena no Hemisfério Norte.
De destacar também a emissão de Flares Solares da Classe B por parte das 2 manchas sendo que a do Hemisfério Sul apresentou ainda anteontem uma reduzida emissão de Raios X.

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spots3.jpg


 
Editado por um moderador:

Pedro

Super Célula
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Após longas semanas de ausência e recordes quase batidos de dias sem manchas solares eis que o Sol finalmente apresenta 2, uma de média dimensão situada no Hemisfério Sul e outra um pouco mais pequena no Hemisfério Norte.
De destacar também a emissão de Flares Solares da Classe B por parte das 2 manchas sendo que a do Hemisfério Sul apresentou ainda anteontem uma reduzida emissão de Raios X.

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spots3.jpg


YouTube - current c2


Finalmente aparece algo..
Parecia que nunca mais!

Mas, já era para record?:unsure:
 

criz0r

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Cova da Piedade (28m) / Belver (140m)
O ultimo record que há memoria foi no ano de 1954 em que se apresentaram 241 dias consecutivos sem manchas solares, não se chegou ainda a bater isso mas o ano passado andou lá muito perto e este ano contabilizou-se 58 dias sem manchas solares.
 

Vince

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23 Jan 2007
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Nova mancha solar, 1029, a maior até agora deste novo ciclo solar nº24.

Sunspot 1029 is a Beta-Gamma sunspot group with potential for C-Class and a lower chance of M-Class solar flares.

Several low level C-Class flares have taken place around Sunspot 1029 in the past 24 hours. There will remain a chance for C-class and perhaps an M-Class flare. Sunspot 1029 has grown in size and is a pretty impressive sunspot cluster for Cycle 24.

The solar flux reached 81.3 on Monday, which is yet again a new record for Cycle 24. This is the highest Flux reading since March 2008 when Cycle 23 sunspots were present on the sun.

http://www.solarcycle24.com/


solhk.jpg
 

criz0r

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Cova da Piedade (28m) / Belver (140m)
Vamos se é desta que o Sol "desperta" ao que parece já contém alguma actividade de Raios X esta mancha.