Colóquio 05/05/2023: O dilema da convecção solar, será que o Sol está errado?

Movimentos em pequena escala relacionados com a convecção solar interna são fundamentais para compreender a origem da atividade magnética do sol. No entanto, existe uma discordância entre as estimativas teóricas desses movimentos e as observações de heliosismologia, criando o chamado “dilema da convecção” (convective conundrum). As observações de heliosismologia indicam que movimentos convectivos internos têm velocidades de várias ordens de grandeza menores que as obtidas com a teoria canônica de convecção estelar, chamada teoria do comprimento de mistura (MLT). Os modelos computacionais de convecção global, que visam compreender a origem da atividade magnética solar a partir de simulações ab-initio, utilizam perfis termodinâmicos que são baseados na teoria MLT, e portanto desenvolvem uma intensa convecção turbulenta que também é contrária à observada. Assim, os parâmetros dos modelos precisam de um ajuste fino, não realista, para se adequar às observações.

Neste seminário apresentarei as evidências observacionais que levaram ao dilema da convecção e suas consequências. Discutirei a teoria de convecção solar, desde o ponto de vista simplificado, do MLT, e também desde o ponto de vista de turbulência hidrodinâmica, apresentando resultados de simulações de alta resolução de convecção hidrodinâmica e magnetohidrodinâmica que mostram que nossos modelos computacionais poderiam estar errados. Finalmente, discutirei possíveis caminhos para resolver esse dilema a partir de novas observações e com ajuda da física da atmosfera terrestre.