Fogueiras solares dão pistas para o mistério do aquecimento da coroa solar

 

Fogueiras solares dão pistas para o mistério do aquecimento da coroa solar

Simulações realizadas por computador mostram que as pequenas explosões solares, também conhecidas por “fogueiras solares” e descobertas no ano passado pela sonda Solar Orbiter da ESA, são provavelmente ativadas por um processo que pode contribuir significativamente para o aquecimento da coroa solar. Se isto for confirmado por outras observações, será uma peça fundamental para resolver o quebra-cabeças do aquecimento da coroa – um dos maiores mistérios da física solar.

As fogueiras solares são um dos muitos assuntos que foram ontem discutidos numa sessão da Assembleia Geral da União Europeia de Geociências (EGU) dedicada aos primeiros resultados da Solar Orbiter.

Aquecimento misterioso

O Sol tem uma característica misteriosa: a sua ténue atmosfera exterior contém gás à temperatura de um milhão de graus, mas a superfície solar tem uma temperatura de apenas 5500 ° C. A lógica sugere que se um corpo tiver um interior muito quente e for relativamente frio à superfície, então, à medida que nos afastarmos da superfície a temperatura deverá descer ainda mais.Mas o que é peculiar na coroa solar – e também na de muitas outras estrelas – é que vai aquecendo em altitude. Nas últimas décadas, foram apresentadas muitas teorias com base no campo magnético do Sol, mas o modo como energia é gerada, transportada e dissipada tem sido fonte de muito debate.

Um dos principais objetivos da Solar Orbiter é exatamente investigar mais a fundo este mistério.

Desde o lançamento da missão no ano passado, o instrumento EUI (Extreme Ultraviolet Imager) a bordo tem captado imagens com detalhes impressionantes, revelando mais de 1500 pequenas “fogueiras solares”, ou explosões brilhantes de curta duração (10 a 200 segundos) e cujo rastro cobre entre 400 e 4000 km. Os eventos mais pequenos e fracos, que não tinham sido observados anteriormente, parecem ser os mais frequentes, e podem ser uma das peças que faltava ao quebra-cabeças, necessária para explicar o mistério do aquecimento da coroa solar.

Modelos de fogueiras

Yajie Chen, aluno de doutoramento da Universidade de Pequim, China, a trabalhar com a equipa do Professor Hardi Peter do Max Planck Institute for Solar System Research, na Alemanha, usou um modelo de computador para aprofundar a física das fogueiras solares. Os primeiros resultados foram muito promissores.

“O nosso modelo calcula a emissão, ou energia, do Sol tal como esperaríamos que fosse medida por um instrumento real,” explicou Hardi. “O modelo gerou emissões brilhantes semelhantes às fogueiras. Além disso, traçou as linhas do campo magnético, permitindo-nos ver as alterações deste campo ao longo do tempo dentro e à volta dos eventos brilhantes, o que nos sugere um processo a que damos o nome de “reconexão de componentes”.”

A reconexão (magnetic reconnection) é um fenómeno bem conhecido pelo qual as linhas do campo magnético que seguem em direções opostas se quebram e se voltam a ligar, libertando energia no processo. A reconexão típica acontece entre linhas de campo que apontam em direções opostas, mas na “reconexão de componentes” as linhas de campo são quase paralelas, apontando para direções semelhantes, com a reconexão a acontecer em ângulos muito pequenos.

“O modelo mostra que a energia libertada nas emissões através da reconexão de componentes pode ser suficiente para manter a elevada temperatura da coroa solar correspondente à prevista pelas observações,” disse Yajie.

“Num dos nossos estudos de caso, descobrimos que o destorcer de uma corda de fluxo (linhas de campo magnético helicoidal enroladas em torno de um eixo comum) pode dar início ao aquecimento,” acrescentou Hardi. “É empolgante descobrir estas variações, e estamos ansiosos por saber que novos conhecimentos nos irão trazer os modelos, para ajudar a conhecer melhor os processos que estão por detrás do aquecimento.”

O modelo foi usado para analisar sete dos eventos mais brilhantes gerados na simulação – que provavelmente correspondem às maiores fogueiras solares observadas pelo EUI – e a equipa considera que ainda é muito cedo para tirar conclusões, e que ainda serão necessárias mais observações. A chave para avançar no estudo serão as observações conjuntas entre o EUI e os instrumentos PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager) e SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment), o que acontecerá em novembro, com o início da missão científica da Solar Orbiter. O PHI irá revelar o campo magnético do Sol e de que modo ele muda à superfície; por sua vez, o SPICE irá medir a temperatura e a densidade da coroa.

Trabalho de Equipa

Com a ajuda do Observatório de Dinâmica Solar da NASA, em órbita da Terra, foi possível fazer a triangulação da altura das fogueiras na atmosfera solar.

“Para nossa surpresa, as fogueiras estão localizadas bem abaixo na atmosfera solar, apenas alguns milhares de quilómetros acima da superfície, a fotosfera,” disse David Berghmans, investigador Principal do EUI. “É cedo, e ainda estamos a aprender muita coisa sobre as características das fogueiras. Por exemplo, embora pareçam pequenos anéis coronais, os seus comprimentos são, em média, um tanto pequenos para a altura, o que sugere que apenas estamos a ver parte desses anéis. Mas a análise preliminar mostra também que a altura das fogueiras não muda durante a sua vida, particularidade que as afasta dos jatos.”

Compreender as características das fogueiras e que lugar ocupam entre os fenómenos solares conhecidos irá permitir aos cientistas aprofundar conhecimentos sobre o problema do aquecimento da coroa solar.

“Como é fantástico termos já dados tão promissores que nos podem trazer informação sobre um dos maiores mistérios da física solar, antes mesmo da Solar Orbiter iniciar a sua missão científica,” disse Daniel Müller, cientista do projeto Solar Orbiter, da ESA.“ A nossa missão tem a sorte de ter por base o incrível trabalho realizado anteriormente e as teorias e modelos apresentados nas últimas décadas. Estamos ansiosos por ver as contribuições da Solar Orbiter – e da comunidade científica que trabalha com os nossos dados – para os detalhes que faltam e que contribuirão para resolver as questões em aberto nesta área.”

A missão Solar Orbiter está atualmente em “fase de cruzeiro”, focada sobretudo na calibração de instrumentos, e irá dar início a observações coordenadas entre o conjunto dos seus dez instrumentos de deteção remota e in situ a partir de novembro deste ano.

A Solar Orbiter é uma missão espacial de colaboração internacional entre a ESA e a NASA.

 

Fonte da notícia: ESA

Tradução: Teresa Direitinho

 

‘Campfires’ offer clue to solar heating mystery

[…] Read the original article at ESA.