MADRID, 21 jan. (EUROPA PRESS) - A sonda Solar Orbiter, dirigida pela ESA, descobriu que, assim como as avalanches nas montanhas nevadas começam com o movimento de uma pequena quantidade de neve, uma erupção solar é desencadeada por perturbações inicialmente fracas que rapidamente se tornam mais violentas.
Este processo de rápida evolução cria um céu de gotas de plasma que continuam a cair mesmo depois de a erupção se extinguir, segundo informou a ESA. A descoberta foi possível graças a uma das imagens mais detalhadas de uma grande erupção solar obtida pela Solar Orbiter, observada durante a aproximação da nave espacial ao Sol em 30 de setembro de 2024. Ela é descrita em um artigo publicado nesta quarta-feira na Astronomy & Astrophysics. As erupções solares são explosões poderosas no Sol. Elas ocorrem quando a energia armazenada em campos magnéticos entrelaçados é liberada repentinamente por meio de um processo chamado “reconexão”. Em questão de minutos, as linhas de campo magnético entrelaçadas em direções opostas se rompem e se reconectam. As linhas de campo recém-reconectadas podem aquecer e acelerar rapidamente o plasma a milhões de graus, e até mesmo partículas de alta energia, afastando-o do ponto de reconexão, o que poderia criar uma erupção solar.
As erupções mais potentes podem iniciar uma cadeia de reações que levam a tempestades geomagnéticas na Terra, talvez causando apagões de rádio, por isso é tão importante monitorá-las e compreendê-las. No entanto, os detalhes de como essa enorme quantidade de energia é liberada tão rapidamente ainda não são bem compreendidos. Este conjunto sem precedentes de novas observações do Solar Orbiter — realizadas por quatro instrumentos da missão que trabalham em conjunto para fornecer a imagem mais completa já obtida de uma erupção solar — finalmente oferece uma resposta convincente.
As imagens de alta resolução do Sensor de Imagens Ultravioleta Extremo (EUI) do Solar Orbiter focaram em estruturas de apenas algumas centenas de quilômetros de diâmetro na atmosfera externa do Sol (sua coroa), capturando mudanças a cada dois segundos.
Outros três instrumentos (SPICE, STIX e PHI) analisaram várias profundidades e regimes de temperatura, desde a coroa até a superfície visível do Sol, ou fotosfera.
OBSERVAÇÕES AO LONGO DE CERCA DE 40 MINUTOS As observações permitiram aos cientistas observar o acúmulo de eventos que levaram à erupção ao longo de cerca de 40 minutos.
Quando o EUI começou a observar a região às 23h06, hora universal (UT), cerca de 40 minutos antes do pico de atividade das erupções, já existia um filamento escuro em forma de arco de campos magnéticos retorcidos e plasma, conectado a uma estrutura em forma de cruz de linhas de campo magnético que se iluminavam progressivamente.
Ao ampliar essa característica, observa-se que novos filamentos de campo magnético aparecem em cada quadro da imagem, o que equivale a cada dois segundos ou menos. Cada filamento é magneticamente contido e se torce como cordas. Então, como em uma avalanche típica, a região se torna instável. Os fios retorcidos começam a se romper e se reconectar, desencadeando rapidamente uma cascata de novas desestabilizações na área. Isso cria eventos de reconexão cada vez mais fortes e erupções de energia, que são observadas como um brilho repentino e crescente nas imagens.
Um brilho particular começa às 23:29 UT, seguido pela desconexão do filamento escuro de um lado, lançando-se ao espaço e, ao mesmo tempo, desenrolando-se violentamente em alta velocidade. Brilhantes faíscas de reconexão são observadas ao longo do filamento com uma impressionante alta resolução enquanto a erupção principal explode por volta das 23:47 UT.
Os cientistas já haviam proposto um modelo simples de avalanche para explicar o comportamento coletivo de centenas de milhares de erupções no Sol e em outras estrelas, mas não estava claro se uma única grande erupção solar poderia ser descrita como uma avalanche. Este resultado demonstra precisamente isso: uma erupção solar não é necessariamente uma erupção única e coerente, mas uma cascata de eventos de reconexão que interagem.
CHUVA DE GOTAS DE PLASMA Pela primeira vez, e graças às medições simultâneas dos instrumentos SPICE e STIX do Solar Orbiter, a equipe de Pradeep pôde explorar em uma resolução extremamente alta como a rápida série de eventos de reconexão deposita energia na parte mais externa da atmosfera do Sol.
De particular interesse é a emissão de raios X de alta energia, que indica onde as partículas aceleradas depositaram sua energia. Como as partículas aceleradas podem escapar para o espaço interplanetário e representar riscos de radiação para satélites, astronautas e até mesmo tecnologias terrestres, compreender como esse processo ocorre é essencial para prever o clima espacial. Na erupção de 30 de setembro, a emissão de ultravioleta e raios X já estava aumentando lentamente quando o SPICE e o STIX começaram a observar a região.
A emissão de raios X aumentou tão drasticamente durante a própria erupção, à medida que os eventos de reconexão se intensificavam, que as partículas aceleraram a velocidades de 40-50% da velocidade da luz, o equivalente a cerca de 431-540 milhões de km/h. Além disso, as observações mostraram que a energia foi transferida do campo magnético para o plasma circundante durante esses eventos de reconexão.
Após a fase principal da erupção, observa-se que a forma original em cruz das linhas do campo magnético se relaxa nas imagens do EUI, enquanto o STIX e o SPICE observaram que o plasma começou a esfriar e a emissão de partículas diminuiu para níveis normais.
Ao mesmo tempo, o PHI observou o rastro da erupção na superfície visível do Sol, completando a imagem tridimensional do evento.
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