Close-ups cativantes mostram detalhes surpreendentes escondidos no brilho do sol

Detalhe de uma ponte de luz atravessando uma mancha solar em decomposição. A imagem mostra uma região de aproximadamente 30.000 quilômetros de diâmetro. (NSF/AURA/NSO)

#Solar 

O maior e mais poderoso telescópio solar da Terra acaba de nos dar novas vistas de tirar o fôlego da superfície do Sol.

Em uma série de novas imagens, as observações do Telescópio Solar Daniel K. Inouye revelam os detalhes intrincados das regiões das manchas solares, as células convectivas turbulentas e o movimento do plasma na atmosfera solar até uma resolução de cerca de 20 quilômetros (aproximadamente 12 milhas).

Nessas escalas, as estruturas de plasma parecem pinceladas e texturas em uma pintura. Para as distâncias no contexto, uma única célula de convecção solar é apenas um pouco menor, em média, do que o estado americano do Texas.

Essas novas imagens de Inouye, no entanto, não são projetadas apenas para fazer você se sentir pequeno e insignificante, elas são uma prévia da ciência que está por vir, à medida que os pesquisadores analisam a superfície solar em detalhes requintados para entender os processos que ocorrem nela.

Uma região de aproximadamente 30.000 quilômetros de diâmetro, mostrando uma mancha solar bem formada: umbra, pontos umbrais e filamentos penumbrais são claramente visíveis. (NSF/AURA/NSO)

Muitas vezes maiores do que todo o nosso planeta, as manchas solares são tipicamente manchas de curta duração, onde os campos magnéticos são extraordinariamente poderosos, parecendo mais escuros do que as regiões circundantes, graças às suas temperaturas relativamente mais baixas. Eles também estão associados às explosões mais violentas do nosso Sol: à medida que as linhas do campo magnético se emaranham, estalam e se reconectam, elas liberam incríveis explosões de energia na forma de ejeções de massa coronal e explosões solares.

A atividade das manchas solares não é constante. Está ligado a ciclos de aproximadamente 11 anos, durante os quais a atividade de manchas solares e erupções atinge um pico no máximo solar e cai para quase nada durante o mínimo solar. No máximo solar, os pólos do Sol trocam de lugar; atualmente estamos no caminho para um máximo solar previsto para ocorrer em 2025, após o qual a atividade solar começará a diminuir novamente.

Outra mancha solar demonstrando o fenômeno da ponte de luz. (NSF/AURA/NSO)

Não se sabe o que impulsiona esses ciclos solares ou o que cria as manchas solares. Mas esta informação é de grande relevância para nós aqui na Terra, uma vez que as ejeções de massa coronal frequentemente associadas a manchas solares podem enviar enormes nuvens de partículas carregadas que se chocam contra o campo magnético da Terra e arriscam uma série de interrupções em nosso modo de vida tecnologicamente dependente.

As novas imagens de Inouye mostram várias estruturas finas associadas a manchas solares.

Por exemplo, há a umbra (são as manchas escuras no meio). Manchas brilhantes vistas dentro da umbra são conhecidas como pontos umbrais. A penumbra é a região mais brilhante ao redor da umbra. Isso é caracterizado por fios brilhantes conhecidos como filamentos penumbrais.

Poros semelhantes a manchas solares na superfície do Sol, com fibrilas semelhantes a fios na atmosfera acima dele. (NSF/AURA/NSO)

Ocasionalmente, uma região semelhante a uma mancha solar de campo magnético concentrado que tem umbra, mas nenhuma penumbra periférica pode ser vista. Estes são conhecidos como poros solares; eles se formam quando não são reunidas as condições para a formação de uma penumbra.

E, quando uma mancha solar começa a decair e desaparecer, ela pode ser atravessada por pontes de luz. Uma deterioração posterior faz com que a mancha solar perca sua penumbra; é muito raro captar o processo dessa perda.

Quando o Sol está quieto, pode parecer bastante inexpressivo nas imagens capturadas na parte visível do espectro.

No entanto, mesmo um Sol tranquilo tem muita coisa acontecendo. Células de convecção, como visto abaixo, dão à superfície solar, ou fotosfera, sua textura de “pipoca”. O plasma quente sobe de dentro do centro da célula, depois viaja para as bordas, caindo de volta à medida que esfria. Essas células de convecção, ou grânulos, são incrivelmente grandes, com até 1.600 quilômetros (994 milhas) de diâmetro.

A aparência de pipoca de grânulos de convecção na fotosfera solar. A imagem mostra uma região de aproximadamente 30.000 quilômetros de diâmetro. (NSF/AURA/NSO)

Acima da fotosfera está a atmosfera solar, ou cromosfera. Às vezes, é preenchido por fios de plasma finos e escuros, semelhantes a pinceladas, conhecidos como fibrilas ou espículas. Eles se parecem com cabelos, mas os diâmetros das fibrilas geralmente variam entre 200 e 450 quilômetros (125 a 280 milhas). Eles irrompem da fotosfera e duram alguns minutos. Os cientistas não sabem como as fibrilas são geradas, mas certamente existem muitas delas, e são indicadores bastante confiáveis das direções do confuso campo magnético solar.

Os dados de Inouye irão, esperam os cientistas, ajudar a desvendar alguns dos mistérios remanescentes desses fascinantes fenômenos solares. Por sua vez, isso poderia ajudar na compreensão de fenômenos maiores; a dinâmica interna do Sol, por exemplo, e o que impulsiona os ciclos solares.

Fibras solares semelhantes a cabelos na cromosfera solar. (NSF/AURA/NSO)

O telescópio já está dando resultados. No início deste ano, os cientistas descreveram as primeiras observações de ondas atmosféricas solares em uma mancha solar.

“Não há outra instalação como o Telescópio Solar Inouye”, disse o astrônomo Thomas Rimmele, diretor do Telescópio Solar Inouye, no ano passado. “Agora é a pedra angular de nossa missão avançar nosso conhecimento do Sol, fornecendo oportunidades de observação de vanguarda para a comunidade de pesquisa. É uma virada de jogo.”


Publicado em 01/06/2023 10h47

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