A fonte de partículas solares potencialmente perigosas, liberadas do Sol em alta velocidade durante tempestades em sua atmosfera externa, foi localizada pela primeira vez por pesquisadores da UCL e da George Mason University, Virginia, EUA.
Essas partículas são altamente carregadas e, se atingirem a atmosfera da Terra, podem interromper satélites e infraestrutura eletrônica, além de representar um risco de radiação para astronautas e pessoas em aviões. Em 1859, durante o que é conhecido como Evento Carrington, uma grande tempestade solar causou o colapso dos sistemas telegráficos em toda a Europa e América. Com o mundo moderno tão dependente da infraestrutura eletrônica, o potencial de danos é muito maior.
Para minimizar o perigo, os cientistas estão procurando entender como esses fluxos de partículas são produzidos para que possam prever melhor quando podem afetar a Terra.
No novo estudo, publicado na Science Advances, os pesquisadores analisaram a composição das partículas energéticas solares em direção à Terra e descobriram que elas tinham a mesma “impressão digital” do plasma localizado na parte baixa da coroa do Sol, perto da região intermediária da atmosfera do Sol, a cromosfera.
A coautora Dra. Stephanie Yardley (UCL Mullard Space Science Laboratory, MSSL) disse: “Em nosso estudo, observamos pela primeira vez exatamente de onde as partículas energéticas solares vêm do Sol. Nossas evidências apóiam teorias de que essas partículas altamente carregadas se originam do plasma que foi mantido baixo na atmosfera do Sol por fortes campos magnéticos. Essas partículas energéticas, uma vez liberadas, são então aceleradas por erupções que viajam a uma velocidade de alguns milhares de quilômetros por segundo.
“As partículas energéticas podem chegar à Terra muito rapidamente, dentro de alguns minutos a algumas horas, com esses eventos durando dias. Atualmente, só podemos fornecer previsões desses eventos conforme eles estão ocorrendo, pois é altamente desafiador prever esses eventos antes que ocorram. Compreendendo melhor os processos do Sol, podemos melhorar as previsões para que, quando uma grande tempestade solar vier, tenhamos tempo de agir para reduzir os riscos. ”
O autor principal, Dr. David Brooks (George Mason University e Professor Associado Honorário da UCL MSSL) disse: “Nossas observações fornecem um vislumbre tentador de onde o material que produz partículas de energia solar vem em alguns eventos do último ciclo solar. agora iniciando um novo ciclo solar, e assim que ele começar, usaremos as mesmas técnicas para ver se nossos resultados são geralmente verdadeiros ou se esses eventos são de alguma forma incomuns.
“Temos sorte de que nossa compreensão dos mecanismos por trás das tempestades solares e das partículas energéticas solares provavelmente avançará rapidamente nos próximos anos, graças aos dados que serão obtidos de duas espaçonaves – a Solar Orbiter da ESA e a NASA Parker Solar Probe – que estão caminhando mais perto do Sol do que qualquer outra espaçonave esteve antes. ”
No estudo, os pesquisadores usaram medições do satélite Vento da NASA, localizado entre o Sol e a Terra, para analisar uma série de fluxos de partículas energéticas solares, cada uma com duração de pelo menos um dia, em janeiro de 2014. Eles compararam isso com dados de espectroscopia do JAXA- nave espacial Hinode conduzida. (O espectrômetro de imagem EUV a bordo da espaçonave foi construído pela UCL MSSL e o Dr. Brooks é membro da equipe de operações da missão no Japão.)
Eles descobriram que as partículas energéticas solares medidas pelo satélite Wind tinham a mesma assinatura química – uma abundância de silício em comparação com o enxofre – que o plasma confinado perto do topo da cromosfera solar. Esses locais estavam nos “pontos de apoio” dos loops coronais quentes – isto é, na parte inferior dos loops do campo magnético e plasma que se estendiam para a atmosfera externa do Sol e vice-versa.
Usando uma nova técnica, a equipe mediu a força do campo magnético coronal nesses pontos de apoio e descobriu que era muito alta, na região de 245 a 550 Gauss, confirmando a teoria de que o plasma é mantido na atmosfera do Sol por fortes campos magnéticos antes de sua liberação no espaço.
Partículas energéticas solares são liberadas do Sol e são aceleradas por erupções solares (grandes explosões) ou ejeções de massa coronal – ejeções de enormes nuvens de plasma e campo magnético. Cerca de 100 eventos de partículas energéticas solares ocorrem a cada ciclo solar de 11 anos, embora esse número varie de ciclo para ciclo.
As últimas descobertas apoiam a ideia de que algumas partículas energéticas solares se originam de uma fonte diferente do vento solar lento (cuja origem ainda é debatida), já que estão confinadas em condições específicas em loops coronais quentes no centro da região da fonte. Um vento solar mais rápido é emitido continuamente pelo Sol; seu encontro com a atmosfera da Terra pode gerar a aurora boreal.
As partículas de alta energia liberadas em janeiro de 2014 vieram de uma região volátil do Sol que tinha freqüentes erupções solares e CMEs e um campo magnético extremamente forte. A região, conhecida como 11944, era uma das maiores regiões ativas do Sol na época e era visível aos observadores na Terra como uma mancha solar – uma mancha escura na superfície do sol.
Um forte alerta de tempestade de radiação foi emitido na época pelo Centro de Previsão do Clima Espacial NOAA / NWS, mas não se sabe que o evento de partícula energética solar tenha causado qualquer perturbação na atmosfera da Terra, embora os sistemas de computador na própria nave Hinode tenham registrado vários acertos de partículas .
Uma medição foi feita da força do campo magnético dentro da região 11944 em um estudo separado logo após este período de tempo, e foi uma das mais altas já registradas no Sol – 8,2 kG.
Publicado em 04/03/2021 15h48
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