Explosão de energia do sol pode explicar o vento solar

Os cientistas capturaram a primeira evidência direta do campo magnético do Sol mudando rapidamente de direção, o que pode ajudar a explicar a força misteriosa que lança partículas em nosso sistema solar.

Os pesquisadores observaram o fenômeno usando a sonda Solar Orbiter, desenvolvida pela Agência Espacial Européia (ESA) e administrada em conjunto com a NASA. A sonda, que foi lançada em órbita próxima ao Sol em fevereiro de 2020, detectou pela primeira vez a anormalidade no campo magnético de nossa estrela em março deste ano. Usando seu coronógrafo Metis para bloquear o brilho do disco solar e focar em suas bordas, a sonda capturou imagens de uma curva em forma de S intrigante nos tentáculos de plasma fino saindo da coroa solar, ou atmosfera superior.

Os cientistas dizem que a torção em forma de S é uma evidência de que o campo magnético do Sol se inverteu repentinamente – um processo de longa hipótese conhecido como retorno magnético. Anteriormente, naves espaciais como as sondas Helios 1 e 2 e a Parker Solar Probe da NASA detectaram evidências indiretas de interruptores no campo magnético do sol, mas esta é a primeira vez que evidências diretas e visíveis de um ziguezague foram capturadas. Os pesquisadores publicaram suas descobertas em 12 de setembro no The Astrophysical Journal Letters.

“Eu diria que esta primeira imagem de um ziguezague magnético na coroa solar revelou o mistério de sua origem”, disse o principal autor Daniele Telloni, astrofísico do Observatório Astrofísico do Instituto Nacional de Astrofísica de Torino, na Itália.

A Solar Orbiter fotografou a torção em 25 de março, apenas um dia antes de realizar um sobrevoo próximo ao Sol que trouxe a sonda para a órbita de Mercúrio. Depois de comparar a imagem com uma imagem simultânea tirada da superfície do sol, os cientistas perceberam que a dobra em forma de S havia aparecido acima de uma mancha solar.

As manchas solares são manchas mais frias e escuras no sol, onde campos magnéticos poderosos e nodosos são criados pelo fluxo do plasma eletricamente carregado do sol. Esses campos, por sua vez, podem afetar o plasma de formas variáveis, dependendo se formam malhas abertas ou fechadas.

Campos magnéticos fechados emergem de um ponto na superfície do Sol e mergulham de volta em outro, formando enormes arcos em espiral de gás eletrificado acima da estrela. Quando esses filamentos colapsam, eles podem liberar rajadas de radiação chamadas erupções solares e disparar jatos explosivos de material solar chamados ejeções de massa coronal (CMEs). As linhas de campo magnético abertas se comportam de maneira diferente; eles se estendem pelo espaço e se ligam ao campo magnético do sistema solar, criando uma rodovia interplanetária de alta velocidade, através da qual partículas do sol (o vento solar) podem fluir por bilhões de quilômetros.

Em planetas que possuem campos magnéticos fortes, como o nosso, o campo magnético do planeta, ou magnetosfera, absorve a enxurrada de detritos solares do vento solar, desencadeando poderosas tempestades geomagnéticas. Durante essas tempestades na Terra, ondas de partículas altamente energéticas comprimem levemente nosso campo magnético. As partículas então escorrem pelas linhas do campo magnético perto dos pólos e agitam as moléculas na atmosfera, liberando energia na forma de luz para criar auroras coloridas, como as que compõem as luzes do norte.

Os pesquisadores pensam que os ziguezagues ocorrem acima das manchas solares, onde as linhas de campo fechadas se quebram e se conectam às abertas. Assim como estalar um chicote, isso libera uma explosão de energia à medida que o ziguezague em forma de S é enviado para o espaço.

A prova de que esses ziguezagues existem pode ajudar os cientistas a entender como os bolsões de vento solar são capazes de acelerar e aquecer mesmo quando estão longe do sol.

“Este é exatamente o tipo de resultado que esperávamos com o Solar Orbiter”, disse Daniel Müller, cientista do projeto da ESA para o Solar Orbiter. “A cada órbita, obtemos mais dados de nosso conjunto de dez instrumentos. Com base em resultados como este, ajustaremos as observações planejadas para o próximo encontro solar do Solar Orbiter para entender a maneira como o Sol se conecta ao campo magnético mais amplo. Este foi o primeiro passo próximo do Solar Orbiter ao Sol, por isso esperamos que venham muitos outros resultados empolgantes.”