Sonda Revela Mistérios Solares

Os resultados iniciais da Sonda Parker Solar revelam pistas sobre os grandes mistérios da nossa estrela – incluindo algumas observações inesperadas.sexta-feira, 20 de dezembro de 2019

Durante milhares de milhões de anos, o sol escondeu os seus segredos atrás de um turbilhão de energia chamado coroa solar. Surpreendentemente quente e ocasionalmente ultra violento, este manto tempestuoso de plasma magnetizado fica numa região em que nenhuma nave ousou explorar – até agora.

No início de dezembro, quatro estudos publicados na Nature revelaram os primeiros dados da Sonda Parker Solar da NASA, uma missão sem precedentes para chegar cada vez mais perto do sol e analisar a sua atividade coronal. Este encontro imediato já está a descortinar alguns dos mistérios solares e a revelar algumas descobertas inesperadas.

"A sonda está a fazer coisas que nenhuma nave conseguiu fazer", diz Sarah Gibson, do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica dos EUA. "Mal posso esperar para ver o que vem a seguir."

Factos sobre o Sol

Estas observações podem desvendar alguns dos enigmas básicos da física solar e podem ajudar a prever com mais precisão as nocivas explosões solares. Com a denominação de ejeções de massa coronal, estas nuvens perigosas de partículas extremamente carregadas de energia produzem auroras cintilantes, mas podem afetar satélites de comunicação, derrubar redes de energia e também podem ser letais para os astronautas.

"As pessoas que temem os perigos que podem vir do espaço costumam pensar no meteoro que matou os dinossauros", diz o autor do estudo, David McComas, da Universidade de Princeton. "Mas se testemunharmos um enorme evento solar que elimine grande parte da nossa tecnologia, o risco será muito maior.”

Missão de avaliação solar
A Sonda Parker Solar foi lançada em agosto de 2018 e realizou a sua primeira aproximação solar em novembro. Ao longo da sua missão de 7 anos, a sonda vai passar pelo sol 24 vezes, aproximando-se a cada passagem até que, finalmente, vai ficar a uma distância da superfície do sol a rondar os 6 milhões de quilómetros.

A sonda tem 4 instrumentos de medição e está a voar pela coroa solar, medindo a atmosfera solar enquanto tenta descortinar a origem dos ventos solares, ou nuvens velozes de partículas carregadas de energia que o sol exala sem parar. Chegar tão perto do sol é crucial, pois a sonda consegue recolher amostras do vento solar no seu estado puro, amostras que não são possíveis de estudar com precisão a partir da Terra.

“Quando os ventos solares chegam até nós, já se alteraram. Grande parte da sua estrutura já foi processada, e muitas das coisas que nos podem dizer como é que se formaram já foram adulteradas ou suavizadas ”, diz Sarah. "A sonda está a perscrutar regiões onde os ventos ainda estão imaculados." (Descubra o que a sonda Voyager 2 viu quando atravessou a fronteira entre os ventos solares e o espaço interestelar.)

Os cientistas sabem que estas respirações supersónicas têm origem em buracos magnéticos frios na coroa solar. Mas a origem do vento solar mais denso e lento permanece um mistério – tal como a atmosfera extremamente quente do sol. Apesar de o rosto solar arder a 5537 graus Celsius, a coroa superior queima com uma intensidade brutalmente superior.

"O sol precisa de libertar energia extra que não vemos", diz outro autor do estudo, Justin Kasper, da Universidade de Michigan. “O sol precisa de descarregar esta energia, por isso, temos de encontrar o mecanismo que a liberta no espaço.”

Ondas rebeldes no mar solar
Entre as observações iniciais, destacam-se as dramáticas ondas magnéticas que varrem a atmosfera solar, aumentando instantaneamente a velocidade do vento até 482.000 km por hora e, em alguns casos, provocando uma reversão completa no campo magnético local.

"O vento atinge velocidades tão grandes que consegue inverter o campo magnético em menos de um segundo", diz Kasper. "A nossa primeira pergunta foi: mas o que é isto?"

Durante as primeiras duas passagens, a Sonda Parker Solar encontrou cerca de mil ondas destas, que são gigantescas localmente, mas são pequenas demais para serem detetadas na Terra. As ondas, sem uma fonte óbvia, podem durar segundos ou minutos, descontrolando por completo uma bússola normal.

A equipa denominou estas características de reveses, e alguns cientistas suspeitam que, se as ondas estiverem a depositar energia, podem estar a desempenhar um papel no superaquecimento da coroa solar. Mas ainda não se sabe o que está por trás destes eventos, ou se ficam mais fortes ou numerosos à medida que a sonda se aproxima do sol.

Também desconcertante é a velocidade lateral do vento solar. O sol gira no seu eixo uma vez a cada 24.5 dias terrestres e, enquanto rodopia, as partículas exaladas também giram inicialmente com o sol. Quando o vento solar chega à Terra, viaja radialmente, ou flui externamente como a água de um aspersor de relva em rotação.

De certa forma, isto faz sentido. Mas quando a Sonda Parker Solar passou pelo hemisfério sul do sol, mediu a velocidade de rotação do vento solar e descobriu que o vento está a girar em torno da estrela muito mais depressa do que se pensava ser possível.

“A nossa primeira pergunta foi: mas o que é isto?”

por JUSTIN KASPER, UNIVERSIDADE DE MICHIGAN

"É cerca de 20 vezes maior do que o previsto pelo modelo padrão de rotação do sol", diz Kasper. "Existem coisas fundamentais que não sabemos sobre a coroa solar e sobre o vento solar".

Os ventos excessivamente velozes podem afetar a velocidade com que as estrelas evoluem; as estrelas recém-nascidas giram rapidamente e abrandam ao longo de eras, perdendo energia através destes ventos. E apesar de, aparentemente, o nosso sol não queimar mais rápido do que o previsto, estes ventos estranhamente velozes sugerem que a nossa estrela pode diminuir a sua taxa de rotação à medida que vai envelhecendo.

Esta velocidade surpreendente de rotação também pode estar a afetar as previsões sobre as trajetórias e sobre os tempos de chegada das ejeções de massa coronal (EMC) – os espasmos solares que podem afetar as redes energéticas na Terra e não só.

"Muitas vezes, se existirem enormes fluxos laterais, as EMC movem-se numa direção que não conseguimos antecipar, e isto pode justificar porque razão não conseguimos prever com exatidão as EMC", diz Kasper. "Eu não diria que somos péssimos nas previsões, mas também não somos bons.”

Zona livre de poeira
À medida que a missão progride, a sonda pode revelar ainda mais surpresas. Por um lado, a nave pode estar prestes a detetar uma área teórica, mas nunca observada em torno do sol, onde o calor é tão intenso que "nenhuma poeira consegue sobreviver", diz outro autor do estudo, Russell Howard, do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA. Esta zona livre de poeira tem escapado à deteção desde que foi prevista em 1928 – mesmo durante os eclipses solares, quando o ambiente próximo do sol é facilmente observável a partir da Terra.

À medida que o ciclo solar começa a aumentar, a partir do seu mínimo de 11 anos, os cientistas esperam que a missão fique ainda mais interessante. Por fim, a equipa espera que a Sonda Parker Solar consiga observar uma ejeção de massa coronal monstruosa – um evento que se pode tornar cada vez mais provável.

"Aguardamos pela ejeção de massa coronal mais forte e rápida que o sol consiga produzir", diz o cientista do projeto, Nour Raouafi, do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins. "Mal posso esperar para que isso aconteça.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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