Cientistas descobriram a fonte misteriosa de um fenômeno solar chave que há muito intriga os especialistas.
A sonda Solar Orbiter, desenvolvida pela Agência Espacial Europeia (ESA) com contribuição da NASA, descobriu inúmeros jatos minúsculos de material escapando da atmosfera do Sol.
Cada um dos minúsculos jatos dura entre 20 e 100 segundos e expele plasma – um estágio de matéria que consiste em partículas superaquecidas e carregadas – a uma velocidade de cerca de 224.000 quilômetros por hora. Os jatos podem ser uma fonte há muito procurada do vento solar, de acordo com um estudo publicado na revista Science.
A atmosfera externa do nosso Sol, ou coroa, expele constantemente uma corrente de plasma, conhecida como vento solar, que pode atingir velocidades de mais de 1 milhão de quilômetros por hora. Esta corrente, que contém campo magnético solar embutido, expande-se por todo o sistema solar, indo muito além da órbita de Plutão antes de encontrar o meio interestelar.
Ilustração da sonda Solar Orbiter da ESA/NASA observando o Sol. A espaçonave descobriu inúmeros jatos minúsculos de material escapando da atmosfera do Sol que poderiam ser a fonte do vento solar.
O vento solar e o campo magnético inflam uma vasta "bolha" no material interestelar circundante, que é conhecido como heliosfera.
Variações no vento solar podem produzir diversos fenômenos climáticos espaciais que afetam a Terra. Por exemplo, em certas circunstâncias, ele pode interagir com o campo magnético da Terra de uma forma que produz auroras.
Enquanto isso, fluxos particularmente de alta velocidade de vento solar podem resultar em tempestades geomagnéticas que têm o potencial de interromper os sistemas de navegação e produzir correntes nocivas em redes de energia e oleodutos, entre outros impactos.
"Entender o vento solar é um pré-requisito fundamental para entender o clima espacial. Resultados como esses são passos para entender a natureza dinâmica do vento solar", disse o físico solar da ESA, Daniel Müller, à Newsweek.
O vento solar é uma característica fundamental do Sol, mas entender exatamente como e onde ele é gerado tem se mostrado incerto, embora os cientistas estudem a questão há décadas.
Mas a instrumentação avançada do Solar Orbiter, considerado o laboratório científico mais complexo já enviado para estudar nossa estrela, agora lançou uma nova luz sobre o que impulsiona a geração do vento solar.
Para o estudo mais recente, os cientistas examinaram dados coletados pelo instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) da Solar Orbiter.
Em março de 2022, esse instrumento tirou imagens do polo sul do Sol, que os pesquisadores analisaram em seguida. Isso revelou inúmeros jatos de curta duração e minúsculos, cada um expelindo plasma para o espaço.
"Só conseguimos detectar esses pequenos jatos por causa das imagens sem precedentes de alta resolução e alta cadência produzidas pelo EUI", disse Lakshmi Pradeep Chitta, do Instituto Max Planck de Pesquisa do Sistema Solar, na Alemanha, e principal autor do artigo, em um comunicado à imprensa.
Os minúsculos jatos que os pesquisadores observaram podiam ser vistos emanando de uma estrutura no sol conhecida como buraco coronal. Esses vastos buracos são regiões onde o campo magnético do Sol não volta para a estrela. Em vez disso, o campo magnético se estende profundamente no sistema solar.
Sabe-se há décadas que parte do vento solar que o sol produz é gerado nessas regiões. (Os buracos coronais, que são mais prevalentes e estáveis nos polos norte e sul do Sol, produzem vento solar de velocidade relativamente alta. O vento solar que emana das regiões equatoriais do Sol, onde há menos buracos coronais, por outro lado, tende a ser mais lento em velocidade).
Mas, embora os cientistas soubessem que o vento solar de alta velocidade se originou de buracos coronais, como exatamente o plasma foi lançado permaneceu um mistério. Agora, as descobertas mais recentes sugerem que os minúsculos jatos podem ser responsáveis por lançar o plasma que alimenta o vento solar à medida que se afastam do sol.
O estudo também desafia suposições anteriores de que o vento solar de alta velocidade de buracos coronais emerge em fluxos relativamente estáveis. Os pesquisadores descobriram que, em grande medida, esse fluxo não é realmente uniforme, mas é altamente intermitente.
"Este artigo mostra que também o vento solar rápido é muito mais dinâmico do que se pensava originalmente", disse Müller à Newsweek.
Os jatos que a equipe descobriu produzem relativamente pouca energia no grande esquema da atividade solar. Para contextualizar, os fenômenos corona mais poderosos, conhecidos como explosões solares de classe X, produzem cerca de um bilhão de vezes mais energia do que as chamadas nanoflares. Mas os minúsculos jatos são até mil vezes menos energéticos do que esses nanoflares.
Imagens da sonda Solar Orbiter da ESA/NASA mostram pequenos jatos de material escapando da atmosfera externa do Sol. Os jatos aparecem como faixas escuras em toda a superfície solar neste mosaico.
O fato de os cientistas terem visto tantos dos minúsculos jatos nas observações recentes indica que eles estão expelindo uma fração substancial do material que pode ser encontrado no vento solar.
"Acho que é um passo significativo encontrar algo no disco que certamente está contribuindo para o vento solar", disse David Berghmans, investigador principal do instrumento EUI do Observatório Real da Bélgica, no comunicado à imprensa.
Mas é possível que haja outros eventos ainda menores e mais frequentes que possam estar contribuindo ainda mais.
Pesquisas futuras poderão lançar luz sobre essa questão. Atualmente, o Solar Orbiter está circulando o Sol perto do equador da estrela. Isso significa que os minúsculos jatos no Polo Sul só podiam ser vistos de borda, tornando mais difícil medir algumas de suas propriedades.
Mas, à medida que a missão Solar Orbiter continua, ela inclinará gradualmente sua órbita em direção às regiões polares desconhecidas
"Em alguns anos, vamos vê-los de uma perspectiva diferente de qualquer outro telescópio ou observatório, de modo que, juntos, devem ajudar muito", disse Müller no comunicado à imprensa.
As descobertas mais recentes, juntamente com outras observações que estão sendo feitas pela Solar Orbiter, têm implicações para nossa compreensão do clima espacial, de acordo com Müller.
"Com a missão Solar Orbiter, que também está coletando amostras do vento solar no local da espaçonave, podemos medir a variabilidade do vento solar em diferentes distâncias entre o Sol e a Terra", disse ele à Newsweek. "Isso ajudará os cientistas a construir melhores modelos computacionais para prever o vento solar e as condições climáticas espaciais perto da Terra com base em observações solares."
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