Imagens a Partir da Borda do Sol Revelam Origens do Vento Solar

Deis da descoberta do vento solar em 1950 – o fluxo constante de partículas carregadas a partir do sol – tem havido uma falta de conexão entre o vento solar e o próprio Sol. O vento solar que se aproxima da Terra é turbulento, mas próximo ao Sol nos locais de sua origem, esse vento é estruturado em raios distintos, algo similar a um simples desenho do Sol feito por uma criança. Os detalhes da transição entre raios distintos na corona – a atmosfera superior do Sol – e o vento solar têm sido um mistério até agora.

Usando o Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) da NASA, cientistas pela primeira vez têm feito imagens da borda do Sol e descrito essa transição onde o vento solar começa. Definir os detalhes dessa fronteira nos ajuda a aprender mais sobre a nossa estrela vizinha, que é envolvida pelo material ejetado da corona – um ambiente espacial que nós temos que entender para seguramente explora-lo. Um paper descrevendo esses achados foi publicado no The Astrophysical Journal no dia 1 de Setembro de 2016.

“Agora nós temos uma imagem que engloba a evolução do vento solar,” Disse Nicholeen Viall, uma coautora do paper e cientista solar do Centro de Voo Espacial de Goddard em Greenbelt, Maryland. “Isso realmente vai mudar o nosso entendimento de como o ambiente espacial se desenvolve.”

O ambiente espacial, tanto perto da Terra quanto perto de Plutão é dominado por atividade solar. O Sol e sua atmosfera são feitos de plasma – uma mistura de partículas carregadas negativa e positivamente que são separadas em temperaturas extremamente altas, ambas viajando ao longo das linhas do campo magnético do Sol. O material a partir da corona é ejetado para o espaço, preenchendo o sistema solar com o que chamamos de Vento Solar.

Mas cientistas descobriram que conforme o plasma se distancia do Sol, algumas coisas mudam: O Sol começa a perder controle magnético sobre o plasma, formando a fronteira que define a corona exterior – a extrema borda do Sol.

“Conforme você viaja para mais distante do Sol, a força do campo magnético cai mais rapidamente do que a pressão do material,” disse Craig DeForest, autor principal do paper e físico solar do Instituto de Pesquisa Sudoeste em Boulder, Colorado. “Eventualmente, o material começa a se comportar mais como um gás, e menos como uma estrutura magneticamente plasmática.”

A separação dos raios é similar à maneira com que a água se comporta após ser atirada a partir de uma pistola d’água: Primeiro, a água é uma corrente lisa e unificada, mas depois ela eventualmente se separa em gotículas, e depois em gotículas ainda menores até se tornar uma fina névoa. As imagens deste estudo mostra o plasma no mesmo estágio em que uma corrente de água é gradualmente desintegrada em pequenas gotículas.

Mais imagens estão disponíveis em: Goddard Media Studios

Antes deste estudo, cientistas propuseram hipóteses de que as forças magnéticas são fundamentais para formar a borda da corona. Porém, o efeito nunca foi observado antes porque as imagens são extremamente difíceis de serem processadas. A trinta e dois milhões de quilômetros a partir do sol, o plasma do vento solar é muito fraco e contém elétrons livres que dispersam a luz do Sol. Isto significa que eles podem ser vistos, mas eles são quase imperceptíveis e precisam de um cuidadoso processamento de imagem.

A fim de determinar a zona de transição, cientistas tinham que separar as características quase imperceptíveis do vento solar, do ruído de fundo e de fontes luminosas cem vezes mais brilhosas: Estrelas de fundo, dispersa luz do próprio Sol e até poeira do sistema solar interno. De certa forma, essas imagens estavam se escondendo bem na nossa frente.

Descrição da imagem: Amostras do vento solar a partir do STEREO da NASA (esquerda) e após um processamento computacional (direita). Cientistas usaram um algoritmo para escurecer o brilho das estrelas e a poeira nas imagens do vento solar quase imperceptível. Esta inovação permite cientistas verem a transição a partir da corona para o vento solar. Isso também nos dá o primeiro vídeo do próprio vento solar numa região anteriormente não mapeada.

Imagens da corona gradualmente se expandindo e desaparecendo no espaço são peças cruciais do quebra-cabeça para o entendimento completo do Sol, a partir do seu núcleo até a borda da heliosfera – a região da vasta influência do Sol. Com uma perspectiva global, cientistas podem entender melhor a física em larga-escala em regiões críticas, que afetam não apenas o nosso planeta, mas também o sistema solar inteiro.

Tais observações a partir da missão STEREO – do qual foi lançada no espaço em 2006 – também ajudam a informar a nova geração de observadores do Sol. Em 2018, a NASA agendou o lançamento e inicio da missão Solar Probe Plus, que vai sobrevoar dentro da corona do Sol para coletar dados mais valiosos sobre a origem e evolução do vento solar.

STEREO é a terceira missão da NASA no programa Heliophysics Division’s Solar Terrestrial Probes, do qual é administrado por Goddard para a Diretoria de Missões Científicas do distrito de Washington.

Fonte: NASA

[Tradução e Adaptação: @jonathantorres19]

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