Sonda Parker Solar Probe mapeia desvios magnéticos ocultos na atmosfera solar por meio de rajadas de rádio

A sonda Parker Solar Probe, da Nasa, detectou estruturas magnéticas ocultas na região mais próxima do Sol por meio de rajadas de rádio tipo III. Os dados revelam que os chamados switchbacks — desvios bruscos nas linhas do campo magnético solar — podem ser rastreados por variações na frequência dessas emissões.

Essas rajadas são geradas por elétrons que se deslocam ao longo das linhas do campo magnético a velocidades próximas à da luz. Os sinais de rádio produzidos atuam como mapas indiretos da estrutura magnética invisível do ambiente solar.

Quando um feixe de elétrons segue trajetória radial simples, a frequência do sinal varia gradualmente ao longo do tempo. No entanto, oscilações em escalas menores indicam que o caminho não é linear, como se supunha anteriormente.

Estruturas finas conhecidas como striae já eram associadas a alterações no perfil das rajadas devido a flutuações de densidade. Pesquisadores testaram se desvios mais amplos, como os switchbacks, também causam mudanças abruptas nessas assinaturas.

O estudo analisou 24 rajadas interplanetárias registradas pela Parker Solar Probe em uma única semana. Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal e divulgados pelo portal Phys.org.

Os cientistas converteram as frequências máximas das rajadas em distâncias em relação ao Sol e as compararam com um modelo de referência. Eles estabeleceram um limite de ruído de 0,57 raios solares acima do qual as variações indicam perturbações reais na estrutura magnética.

Doze dos 24 eventos apresentaram desvios superiores a esse limite, com deslocamento médio de 1,1 raio solar. Essas variações podem ser causadas por alterações na densidade do plasma entre 10% e 30% ou por desvios magnéticos entre 23° e 88° em escalas espaciais de 1,8 a 6,4 raios solares.

Quatro casos exibiram características semelhantes às simulações que consideram grandes perturbações magnéticas. Nesses episódios, os autores concluíram que as variações são mais provavelmente causadas por switchbacks do que por alterações extremas na densidade do plasma.

O pesquisador Daniel L. Clarkson e sua equipe integraram observações da sonda com modelos numéricos. Os switchbacks já detectados pela Parker Solar Probe representam inversões abruptas na direção do campo magnético solar, evidenciando um ambiente altamente turbulento na atmosfera solar e na região interna da heliosfera.

Os cientistas rastreiam o espinhaço das rajadas pela intensidade máxima do sinal para reconstruir a trajetória dos feixes de elétrons. Esse método revela indiretamente as irregularidades do meio atravessado em comprimentos de onda quilométricos, transformando as rajadas tipo III em ferramentas eficazes para sondar a estrutura interna da heliosfera.

O ambiente magnético próximo ao Sol mostra-se dinâmico e repleto de estruturas complexas que influenciam a formação do vento solar. Com órbitas cada vez mais próximas da estrela, a Parker Solar Probe deve fornecer dados ainda mais precisos sobre essas dinâmicas.

Leia mais sobre o assunto na phys.org.