Melissa Weiss / CfA
Conceito artístico da fronteira na atmosfera solar, onde a velocidade do vento solar exterior se torna superior à velocidade das ondas magnéticas.
Cientistas criaram e validaram os primeiros mapas bidimensionais da superfície exterior do Sol, oferecendo uma visão sem precedentes sobre como e onde a estrela “perde o controlo” sobre a sua atmosfera mais externa.
Uma equipa de astrónomos do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) produziu os primeiros mapas contínuos, em duas dimensões, do limite exterior da atmosfera solar — uma fronteira em constante mudança, espumosa e turbulenta, que assinala o ponto em que o vento solar escapa ao domínio do campo magnético do Sol.
Ao combinar estes mapas com medições de proximidade, os cientistas mostraram que essa fronteira se torna maior, mais rugosa e mais “espigada” à medida que o Sol entra numa fase de maior atividade.
Os resultados do estudo, apresentados num artigo publicado na semana passada na The Astrophysical Journal Letters, poderão ajudar a melhorar modelos sobre a forma como o Sol influencia a Terra e a prever melhor a complexidade atmosférica de outras estrelas.
“Os dados da Parker Solar Probe recolhidos muito abaixo da superfície de Alfvén podem ajudar a responder a grandes questões sobre a coroa do Sol, como o motivo de ser tão quente. Mas, para responder a essas perguntas, primeiro precisamos de saber exatamente onde está a fronteira”, afirmou Sam Badman, astrofísico do CfA e autor principal do artigo, num comunicado do CfA.
Os cientistas validaram diretamente estes mapas recorrendo a incursões profundas na atmosfera solar realizadas pela Parker Solar Probe da NASA. Os resultados são publicados hoje na Astrophysical Journal Letters (ApJL).
A fronteira na atmosfera do Sol em que a velocidade do vento solar para o exterior se torna superior à velocidade das ondas magnéticas, designada pelos astrónomos como superfície de Alfvén, é o “ponto sem retorno” para o material que escapa do Sol e entra no espaço interplanetário: depois de ultrapassar este ponto, esse material já não consegue regressar ao Sol.
Esta superfície funciona, na prática, como a “margem” da atmosfera solar e fornece aos cientistas um laboratório ativo para estudar e compreender de que forma a atividade solar afeta o resto do Sistema Solar, incluindo a vida e a tecnologia na Terra e nas suas imediações.
Usando o instrumento Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) da Parker, desenvolvido pelo CfA em conjunto com a Universidade da Califórnia, Berkeley, a equipa recolheu dados no interior profundo da região sub-Alfvénica da atmosfera solar.
“Ainda existem várias questões fascinantes de física sobre a coroa do Sol que não compreendemos totalmente”, disse Michael Stevens, astrónomo do CfA e investigador principal do instrumento SWEAP da Parker.
“Este trabalho mostra, sem margem para dúvidas, que a Parker Solar Probe está a mergulhar profundamente, a cada órbita, na região onde nasce o vento solar. Estamos agora a entrar num período entusiasmante, em que a sonda irá observar de forma direta como esses processos mudam à medida que o Sol avança para a próxima fase do seu ciclo de atividade”, acrescentou.
Os cientistas já sabiam que esta fronteira varia de forma dinâmica ao longo dos ciclos solares, afastando-se do Sol e tornando-se maior, mais estruturada e mais complexa durante o máximo solar, e o inverso durante o mínimo solar. Porém, até agora, não existia confirmação sobre o aspeto exato dessas mudanças.
“À medida que o Sol atravessa ciclos de atividade, o que estamos a ver é que a forma e a altitude da superfície de Alfvén à volta do Sol estão a aumentar e a tornar-se mais espigadas. Era precisamente isso que prevíramos no passado, mas agora conseguimos confirmá-lo diretamente”, conclui Badman.
