MADRID 8 out. (EUROPA PRESS) -
A sonda Solar Orbiter, liderada pela Agência Espacial Europeia, atravessou uma curva em forma de S, conhecida como “switchback”, no campo magnético do vento solar.
Por meio da análise de partículas difíceis de detectar dentro dessa curva, a Solar Orbiter rastreou sua origem até a superfície do Sol e revelou mais informações sobre o magnetismo solar, o causador das perigosas tempestades solares.
O Sol possui um campo magnético intenso e instável. Esse campo não apenas rege a estrela, mas também é arrastado para fora ao longo das linhas de campo pelo vento solar, uma corrente de partículas carregadas e quentes (plasma) que emana continuamente do Sol em direção ao espaço.
Essas linhas podem se torcer, se romper ou se dobrar sobre si mesmas em sua trajetória pelo Sistema Solar. Juntos, o vento solar e suas dinâmicas linhas de campo geram uma atividade fascinante que podemos estudar para compreender o que acontece em nossa estrela e ao seu redor.
Em 2022, a ESA informou que a sonda Solar Orbiter havia detectado uma anomalia no campo magnético do vento solar conhecida como “switchback”. Embora os switchbacks tenham sido observados com frequência perto do Sol, os cientistas ainda debatem sobre sua formação.
Ao observar à distância, a Solar Orbiter ajudou a resolver parte desse enigma, confirmando que o switchback tem formato de S: algo que os cientistas haviam previsto, mas que ainda não haviam visto diretamente.
A sonda espacial acrescentou mais uma peça crucial a esse quebra-cabeça ao rastrear uma curva inesperada que a leva de volta à sua origem no Sol. “O Solar Orbiter passou por uma curva muito acentuada”, afirma Jesse Coburn, do CNRS/LPP (França), autor principal do novo artigo.
“Graças a isso, pudemos analisar partículas raramente observadas nessa zona, que apresentam características reveladoras de sua origem”, acrescenta o pesquisador.
Para estabelecer essa conexão, Jesse e seus colegas utilizaram o instrumento analisador de vento solar (SWA) da sonda Solar Orbiter para coletar amostras do plasma que formava o laço. Naquele momento, a Solar Orbiter encontrava-se aproximadamente a meio caminho entre a Terra e o Sol.
Eles encontraram uma mistura de partículas carregadas de oxigênio e carbono que só poderia ter se formado de uma maneira: dentro de laços de campo magnético quente na superfície do Sol.
“Existem duas teorias principais que se contrapõem sobre como se forma um laço de reconexão e, por extensão, o vento solar. A mistura específica de partículas detectada pela Solar Orbiter é a prova irrefutável de um processo de formação conhecido como ‘reconexão por troca’”, acrescenta Jesse.
Esse tipo de reconexão ocorre quando partes do Sol com propriedades magnéticas diferentes interagem. Na atmosfera solar, as regiões abertas apresentam linhas de campo que se estendem como rodovias, permitindo que o material se desloque rapidamente ao longo delas em direção ao espaço.
As regiões fechadas possuem linhas que inicialmente se estendem em direção ao espaço antes de se curvarem de volta para o Sol, criando laços fechados. Quando uma região aberta interage com uma fechada, as linhas podem se agrupar, se abrir abruptamente e se reconectar de diferentes maneiras, permitindo que o plasma que antes estava preso em um laço escape para o espaço.
Foi isso que aconteceu com essa mudança de direção, mas não é só isso. A teoria alternativa sobre a formação dessas mudanças envolve processos relacionados a ondas e turbulências (o tipo de onda que, conforme descobriu o Solar Orbiter, desempenha um papel fundamental no aquecimento e na aceleração do vento solar).
“É emocionante observar também indícios disso, mas provavelmente só depois que o movimento em zigue-zague se aprofundar no espaço”, afirma a coautora Stephanie Yardley, da Universidade de Northumbria, no Reino Unido.
Assim que o movimento em zigue-zague deixa o Sol, Yardley explica que “as ondas e a turbulência assumem o controle e determinam sua trajetória”.
De modo geral, parece que ambos os processos — a reconexão por troca e as ondas e turbulências — intervêm na formação e no deslocamento espacial das alças sinuosas. A descoberta concilia ambos os processos, demonstrando que eles simplesmente atuam em diferentes etapas do ciclo de vida de uma alça sinuosa.
DE CURVAS FECHADAS A TEMPESTADES
Para chegar a essa descoberta, os pesquisadores estudaram observações in situ das partículas do fenômeno de inversão de polaridade realizadas pelo instrumento SWA da sonda Solar Orbiter, analisaram imagens do disco solar e modelaram os campos magnéticos tanto do Sol quanto do espaço circundante.
Eles criaram um novo modelo para identificar a origem do plasma; esse modelo conectou as medições da Solar Orbiter com dados do Observatório de Dinâmica Solar da NASA para revelar a fonte solar do fenômeno de inversão de polaridade com um nível de detalhe sem precedentes.
Além das mudanças bruscas de direção, essa descoberta revela como o Sol aquece sua atmosfera e acelera as partículas do vento solar em direção ao espaço. Além disso, demonstra que a atmosfera solar deixa sua marca nas partículas que compõem esse vento, o que oferece uma maneira possível de decifrar a história do plasma solar, mesmo longe do Sol.
“Como seres humanos na Terra — e no espaço —, nossas vidas estão intrinsecamente ligadas ao que acontece em nossa estrela. O vento solar conecta a Terra ao Sol, e nossa compreensão de sua dinâmica tem implicações fundamentais para proteger nosso planeta de fenômenos meteorológicos espaciais extremos”, afirma Daniel Müller, cientista do projeto Solar Orbiter da ESA: “Quanto mais soubermos, melhor poderemos nos preparar para as tempestades solares e, assim, proteger nossa infraestrutura e tecnologia espaciais”.
Essa descoberta simplesmente não teria sido possível sem o Solar Orbiter; nenhuma outra sonda espacial tem a proximidade do Sol nem os instrumentos necessários para estabelecer essa conexão. “É um ótimo exemplo de como a missão está cumprindo o tipo de pesquisa científica que sabíamos que ela poderia realizar: conectar o Sol ao seu ambiente e revelar mais detalhes sobre nossa estrela”, conclui o cientista.
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