During the 2024 carnival holiday in Rio, I had the chance and pleasure to get a daily evolution of the impressive and colossal sunspot AR3576 in different special bands from visible light to narrow band, H-alpha, G-Band and Calcium H- Line. Different optical configurations and techniques were also used for this image, including APO 115, Refractor 60mm and Maksutov 180mm.

Stunning colossal sunspots, some larger than Earth, can be seen in this image that includes a small reference scale. This type of giant sunspot cluster phenomenon usually attracts attention not only because it is large, beautiful and complex, but also because it has a high probability of generating Class M, Class X solar flares and which can pose some technological threats, problems electronics on satellites, blackouts of radio signals, but impressive geomagnetic storms if coronal mass ejection phenomena also occur towards Earth. Scientists at the Space Weather Prediction Center (NOAA) continue to monitor how the extent and complexity of these magnetic configuration structures can produce such explosions.

In the center of the image (solar disk) you can see the solar atmosphere (chromosphere) as well as that image from the second day of the sequence below, recorded in H-alpha and capable of representing a moment of configuration of the magnetic field that drives the complexity of the dance of the mass of the solar atmosphere.In the center of the image (solar disk) you can see the solar atmosphere (chromosphere) as well as the image from the second day of the sequence below, recorded in H-alpha and capable of representing a moment of configuration of the magnetic field that drives the complexity of the dance of the mass of the solar atmosphere.

G-Band is a 2nm narrowband filter at the wavelength of 430.3 nm offering great contrast to the photosphere that can be observed in the first and third day of the sequence.Calcium is another narrow band of light generated in lower regions of the Sun's chromosphere and distinctive views of many solar features. This is the last day in the image sequence (bottom right) .Calcium atoms that have lost a single electron, the so-called Ca-II ('calcium two') ions, emit and absorb light at several wavelengths, most notably at 396.9nm and 393.3nm in the violet region of the spectrum. These are the H and K lines of singly-ionized calcium, respectively. Compared to light from hydrogen alpha at 656.3 nm, these emission or absorption lines are broader in wavelength.

So, solar filters that pass Ca-K or Ca-H have passbands of 2-10 angstroms.With narrower-band Ca-K and Ca-H filters, solar prominences are also visible along the limb, while dark filaments contrast nicely against the disk. Plages appear as bright cloud-like regions near sunspots, and the sunspots themselves are dark with an apparent structure in the violet spectrum quite similar to what is visible in white light. The brightness of light visible from Ca-K and Ca-H lines is strongly influenced by the local magnetic field near a solar feature. This gives rise to additional definition and contrast of regions and features in the lower chromosphere at these wavelengths. (Ref: 7 - Observing the Sun in Ca-K, Ca-H and Other Narrow Bandwidths | AstronomyConnect). Calcium H-Line  is emphasis  the differences in brightness Calcium H line (3968.5Å), approx 5Å FWHM. Ca-H line at 396.9nm is a slightly better choice for visual observation because the eye is more sensitive at this slightly longer wavelength (compared to Ca-K).

Durante o feriado de carnaval de 2024 no Rio, tive a chance e o prazer de obter uma evolução diária da impressionante e colossal mancha solar AR3576 em diferentes faixas espectrais desde luz visível a banda estreita, H-alfa, G-Band e Cálcio H-Line.

Para esta imagem também foram utilizadas diferentes configurações de aquisição, técnicas de registro e equipamentos ópticos incluindo APO 115,mm , refrator 60mm e Maksutov 180mm. Um desafio para os dias com diferentes condições atmosféricas. No centro da imagem (disco solar) pode-se notar a atmosfera solar  (cromosfera) assim como a imagem do segundo dia da sequência abaixo, registrada em H-alfa e capaz de representar um momento de configuração do campo magnético que impulsiona a complexidade da dança da massa da atmosfera solar. A imagem da AR3576 também mostra uma erupção solar (centro da imagem mais claro).

G-Band é um filtro de banda estreita de 2 nm no comprimento de onda de 430,3 nm que oferece grande contraste com a fotosfera que pode ser observada no primeiro e terceiro dia da sequência. O cálcio é outra faixa estreita de luz gerada nas regiões inferiores da cromosfera solar e oferece vistas distintas de muitas feições características (última imagem e dia da sequência no canto inferior direito). Os átomos de cálcio que perderam um único elétron, os chamados íons Ca-II (“cálcio dois”), emitem e absorvem luz em vários comprimentos de onda, principalmente em 396,9 nm e 393,3 nm na região violeta do espectro. Estas são as linhas H e K do cálcio monoionizado, respectivamente. Cálcio H-Line enfatiza as diferenças de brilho da linha Cálcio H (3968,5Å), aproximadamente 5Å FWHM. A linha Ca-H em 396,9 nm é uma escolha ligeiramente melhor para observação visual porque o olho é mais sensível neste comprimento de onda ligeiramente mais longo (em comparação com Ca-K). Em comparação com a luz do hidrogênio alfa em 656,3 nm, essas linhas de emissão ou absorção têm comprimento de onda mais amplo.

Portanto, os filtros solares que passam Ca-K ou Ca-H têm bandas passantes de 2 a 10 angstrom e se forem de bandas mais estreitas ainda as proeminências solares também são visíveis, enquanto os filamentos escuros contrastam bem com o disco. Os “plages” aparecem como regiões brilhantes semelhantes a nuvens perto das manchas solares, e as próprias manchas solares são escuras com uma estrutura aparente no espectro violeta bastante semelhante ao que é visível na luz branca. O brilho da luz visível nas linhas Ca-K e Ca-H é fortemente influenciado pelo campo magnético local próximo a uma mancha solar. Isto dá origem a definição e contraste adicionais de regiões e características na cromosfera inferior nestes comprimentos de onda. (Ref: 7 - Observando o Sol em Ca-K, Ca-H e outras larguras de banda estreitas | AstronomyConnect).

Manchas solares colossais com a AR3576, com algumas maiores que a Terra, podem ser vistas nesta imagem que inclui uma pequena escala de referência. Este tipo de fenômeno gigante com aglomeração de manchas solares, geralmente chama a atenção não apenas porque é grande, belo e complexo, mas também porque tem alta probabilidade de gerar erupções solares da Classe M, Classe X e que podem representar algumas ameaças tecnológicas, problemas eletrônicos em satélites, apagões de sinais de rádio,  tempestades geomagnéticas impressionantes se fenômenos de ejeção de massa coronal também ocorrerem em direção à Terra. Cientistas do Centro de Previsão do Clima Espacial (NOAA) continuam monitorando como a extensão e a complexidade dessas estruturas de configuração magnética podem produzir tais explosões.