Os elétrons energéticos do Sol vêm de dois tipos de explosões

A sonda Solar Orbiter tornou possível examinar minuciosamente partículas energéticas ejetadas pelo Sol e determinar suas fontes, anunciou a Agência Espacial Europeia (ESA), dona da sonda espacial.

O Sol é o acelerador de partículas mais poderoso do sistema solar. Ele pode acelerar elétrons a velocidades próximas à da luz e ejetá-los no espaço ao seu redor.

A sonda espacial Solar Orbiter da ESA não só fornece informações sobre o Sol, mas também sobre o que acontece ao seu redor, além de ajudar a compreender os mecanismos do clima espacial, aprimorando a previsão do tempo. A sonda foi lançada em 2020 e observa o Sol e o vento solar a partir de uma órbita que se aproxima do nosso Sol a uma distância de 60 graus do seu raio (42 milhões de quilômetros).

Os elétrons energéticos solares (EES) se movem por todo o sistema solar. Cientistas usaram a sonda espacial Solar Orbiter para determinar suas fontes.

Era de conhecimento geral que havia dois tipos de elétrons SEE, mas a Solar Orbiter observou um número significativo desses eventos e os observou a uma distância muito menor do que missões anteriores que estudaram esse aspecto. De novembro de 2020 a dezembro de 2022, a sonda espacial registrou mais de 300 explosões de elétrons SEE. A sonda foi capaz de observar de longe uma explosão no Sol que gerou uma explosão de elétrons e, minutos ou horas depois, outro instrumento na sonda detectou os elétrons que chegavam.

Uma nova pesquisa revelou que um tipo de SEE está associado a erupções solares intensas, e o outro a erupções maiores da atmosfera solar, chamadas ejeções de massa coronal (EMCs).

Estudos demonstraram que a primeira categoria envolve eventos em que elétrons são rapidamente ejetados da superfície do Sol por meio de erupções solares. A segunda é mais gradual, liberando concentrações maiores de partículas por um período mais longo durante ejeções de massa coronal.

Frequentemente, há um atraso entre a detecção de uma erupção solar ou ejeção de massa coronal e a liberação de elétrons energéticos. Esse atraso pode, às vezes, chegar a várias horas. Acontece que isso está, pelo menos em parte, relacionado à maneira como os elétrons viajam. Cientistas sugerem que os elétrons encontram turbulência e são espalhados em várias direções, de modo que não os vemos imediatamente. Quanto mais distante do Sol, maiores esses efeitos. Um fluxo constante de partículas, chamado vento solar, flui no espaço entre o Sol e os planetas, carregando consigo um campo magnético. Isso tem um impacto significativo na jornada dos elétrons do SEE.

Outro novo resultado da pesquisa é o desenvolvimento de um catálogo de eventos relacionados aos elétrons solares energéticos. Os dados coletados foram disponibilizados publicamente em um site, garantindo o acesso a todos os cientistas que trabalham com o tema.

Os cientistas descreveram os resultados de sua pesquisa em um artigo publicado em 1º de setembro na revista Astronomy & Astrophysics. O primeiro autor do artigo é Alexander Warmuth, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), na Alemanha.

Cientistas e engenheiros poloneses participam da missão Solar Orbiter. O Centro de Pesquisa Espacial da Academia Polonesa de Ciências participou da construção do telescópio STIX, um dos instrumentos a bordo da sonda Solar Orbiter e utilizado na pesquisa aqui descrita. O telescópio STIX opera em comprimentos de onda de raios X.

Cientistas poloneses também participam da análise de dados da sonda Solar Orbiter. Entre os autores desta publicação estão Krzysztof Barczyński (ETH Zurique e PMOD/WRC em Davos, Suíça) e Oleksiy Dudnik (Centro de Pesquisa Espacial da Academia Polonesa de Ciências em Varsóvia e Instituto de Radioastronomia da Academia Nacional de Ciências da Ucrânia em Kharkiv).

Como Oleksiy Dudnik disse ao PAP, cientistas do CBK PAN desenvolveram uma série de programas de computador especializados para construir espectros energéticos de partículas carregadas e curvas de luz para várias energias e tipos dessas partículas.

"Isso permitiu que eles analisassem e interpretassem cada evento durante as discussões conjuntas do grupo de trabalho. Além disso, examinando o contexto interplanetário dos fenômenos de elétrons solares, cientistas do Centro de Pesquisa Espacial da Academia Polonesa de Ciências (CBK PAN) desenvolveram seu próprio algoritmo para identificar choques no espaço interplanetário", relatou o especialista. Os resultados deste trabalho foram publicados há um mês no conceituado periódico Journal of Space Weather and Space Climate.

As implicações práticas deste trabalho são de enorme importância para a compreensão do clima espacial, especialmente no espaço interplanetário. Atualmente, o número de naves espaciais voando a grandes distâncias da Terra pode ser contado nos dedos de uma mão. Em breve, esse número crescerá rapidamente, conforme as tecnologias modernas permitirem. A previsão precisa da radiação carregada é, portanto, essencial para manter a eficiência e a segurança dos futuros voos de naves espaciais ao redor de nossa estrela e de outros planetas do Sistema Solar", acrescentou Oleksiy Dudnik.

A Agência Espacial Europeia (AEE) já está planejando sua próxima missão para estudar o Sol. Ela se chamará Vigil e envolverá uma nave espacial lançada em 2031. A sonda observará o Sol a partir do ponto de libração L5, o que significa que terá uma visão lateral do Sol a partir da perspectiva da Terra. Isso permitirá que ela emita alertas sobre tempestades solares e outros fenômenos solares potencialmente perigosos antes mesmo que se tornem visíveis da Terra. Os cientistas terão mais informações sobre as velocidades, direções e probabilidade de uma atividade solar específica atingir a Terra.

Por sua vez, a missão Smile está programada para ser lançada em 2026. A Agência Espacial Europeia quer monitorar como nosso planeta reage às tempestades solares e como a magnetosfera protetora da Terra interage com as partículas que chegam do Sol. (PAP)

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