Uma nova análise argumenta que erupções onipresentes na coroa solar explicam o vasto fluxo de partículas carregadas vistas fluindo através do sistema solar.
Torrentes de partículas carregadas levantam-se continuamente da atmosfera do Sol e irradiam-se a milhões de quilômetros por hora, produzindo um vento solar tão imenso que o seu limite define a borda exterior do nosso sistema solar.
Apesar do vasto alcance deste vento, a sua formação tem sido um enigma há muito tempo. Agora, uma nova análise argumenta que o vento solar é alimentado por um conjunto coletivo de erupções intermitentes, semelhantes a jatos de pequena escala, na coroa solar, ou camada externa. “A ideia é semelhante à forma como os sons de palmas individuais num auditório se transformam num rugido constante enquanto o público aplaude”, disse Craig DeForest, físico solar do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado, e coautor do estudo.
Embora os cientistas já soubessem que a coroa abrigava pequenos jatos que normalmente duram vários minutos, eles haviam descoberto anteriormente apenas um pequeno número deles, principalmente na base de plumas que emergem de regiões mais frias e menos densas da coroa, conhecidas como buracos coronais.
O novo estudo revela que eles são onipresentes. “Uma vez que você sabe como encontrá-los, você verá que eles estão por toda parte, basicamente em todas as estruturas da coroa, o tempo todo”, disse o coautor Dan Seaton, físico solar que também trabalha no Southwest Research Institute.
A equipe descobriu que os jatos, cada um com entre 1.000 e 3.000 quilômetros de largura, estão presentes mesmo durante o mínimo solar, a fase menos ativa do ciclo de 11 anos do Sol — um resultado que é consistente com a natureza difundida do vento solar. “Você pode escolher aleatoriamente qualquer dia e os jatos estarão lá, assim como o vento solar”, disse Nour Raouafi, físico solar do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins e principal autor do estudo.
No artigo que apresenta as novas descobertas, publicado no mês passado no Astrophysical Journal, a equipe fornece evidências de que os jatos são desencadeados por um processo chamado reconexão magnética, que aquece e acelera um plasma de partículas carregadas. Os pesquisadores sugerem que os jatos produzem ondas que aquecem a coroa e permitem que o plasma escape da gravidade do Sol e se aglutine para formar o vento solar.
“Os números parecem promissores e mostram que é realmente bem possível que os jatos possam fornecer ao vento solar a massa perdida pelo Sol”, disse Charles Kankelborg, físico solar da Universidade Estadual de Montana que não esteve envolvido no estudo.
O motor
A ideia de que eventos intermitentes de pequena escala poderiam impulsionar coletivamente o vento solar deriva do trabalho de Eugene Parker, um físico solar pioneiro que morreu no ano passado. Em 1988, ele sugeriu que um “enxame de nanoflares” impulsionado por pequenas explosões de reconexão magnética poderia aquecer a coroa o suficiente para alimentar o vento.
No entanto, encontrar evidências desta reconexão em pequena escala provou ser difícil devido à baixa resolução das medições magnéticas.
Para o novo estudo, os investigadores examinaram imagens de alta resolução de uma variedade de fontes, incluindo o Solar Dynamics Observatory da NASA, os satélites GOES-R – mais conhecidos como satélites meteorológicos – e o Telescópio Solar Goode no Observatório Solar Big Bear. Eles descobriram que as regiões coronais que anteriormente pareciam desprovidas de fluxo magnético estavam na verdade preenchidas com campos magnéticos complexos. A equipe também conseguiu vincular vários jatos a eventos específicos de reconexão. Os pesquisadores esperam que dados de campo magnético em escala ainda mais precisa possam revelar taxas mais altas de reconexão e jatos.
A equipe sugeriu que os jatos criam um tipo específico de onda, chamada de ondas Alfvén, que aquece a coroa. As ondas de Alfvén foram consideradas um mecanismo concorrente que poderia explicar o vento solar. Mas há uma visão crescente de que estes processos podem funcionar em conjunto. “A presença global destes jatos impulsionados pela reconexão fornece uma explicação natural tanto para a reconexão quanto para as ondas de Alfvén que alimentam o vento solar”, disse Judith Karpen, física solar do Goddard Space Flight Center da NASA.
Os investigadores preveem que os próximos esforços revelarão processos coronais com detalhes sem precedentes. A sua esperança reside em telescópios mais recentes, como o Telescópio Solar Daniel K. Inouye no Observatório Solar Nacional, bem como o Solar Orbiter, um projeto conjunto da NASA e da Agência Espacial Europeia lançado em 2020.
“Pode acontecer que o espectro do jato vá de eventos relativamente grandes terminando com nanoflares de Parker em escalas menores”, disse Raouafi.
E os jatos podem estar envolvidos em eventos de grande escala no Sol, como explosões e ejeções de massa coronal, disse Jie Zhang , físico solar da Universidade George Mason. “Erupções de pequena escala podem desempenhar um papel na transformação de configurações magnéticas em estruturas de grande escala mais coerentes que podem armazenar grandes quantidades de energia antes da erupção”, disse ele.
Por enquanto, as descobertas dos novos jatos validaram o legado de Parker e de seus contemporâneos. “Aqui estão algumas observações feitas 30 anos depois, dizendo que provavelmente estavam certas”, disse Kankelborg.
Publicado originalmente pelo Quanta Magazine
Por Theo Nicitopoulos
Nenhum comentário ainda, seja o primeiro!