doi.org/10.3847/1538-4357/ad528f
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#Solar
Pesquisadores do Laboratório de Física do Plasma de Princeton fizeram uma descoberta importante sobre a extrema temperatura da coroa solar, identificando ondas de plasma refletidas como a provável causa.
Essa descoberta, que envolve métodos experimentais e simulações, fornece insights cruciais sobre o mistério de por que a coroa solar é significativamente mais quente que a superfície do sol.
O Mistério da Temperatura Solar: Um Enigma Antigo:
Há um grande mistério em relação ao nosso sol. Embora a temperatura da superfície do sol seja em torno de 5.500 graus Celsius (ou cerca de 10.000 graus Fahrenheit), sua atmosfera externa, a coroa solar, atinge impressionantes 1,1 milhão de graus Celsius (aproximadamente 2 milhões de graus Fahrenheit)”cerca de 200 vezes mais quente. Esse aumento drástico de temperatura em relação à superfície do sol tem perplexado os cientistas desde 1939, quando a alta temperatura da coroa foi documentada pela primeira vez. Ao longo das décadas, os pesquisadores se empenharam para descobrir o mecanismo por trás desse aquecimento inesperado, mas o mistério persistiu.
Avanços na Pesquisa Solar
Recentemente, um avanço foi alcançado por uma equipe liderada por Sayak Bose, um pesquisador do Laboratório de Física do Plasma de Princeton. As descobertas indicam que as ondas de plasma refletidas são provavelmente responsáveis pelo aquecimento de buracos coronais”regiões de baixa densidade na coroa solar, com linhas de campo magnético abertas que se estendem até o espaço interplanetário. Essa descoberta representa um progresso significativo na resolução de um dos mistérios mais duradouros sobre nossa estrela mais próxima.
“Os cientistas sabiam que os buracos coronais têm altas temperaturas, mas o mecanismo subjacente responsável pelo aquecimento não era bem compreendido”, disse Bose, autor principal do artigo publicado no *The Astrophysical Journal*. “Nossas descobertas revelam que a reflexão de ondas de plasma pode ser a responsável. Este é o primeiro experimento em laboratório demonstrando que as ondas Alfvén refletem sob condições relevantes para os buracos coronais.”
Desvendando o Mistério das Ondas Alfvén
Primeiramente previstas pelo físico sueco e vencedor do Prêmio Nobel, Hannes Alfvén, as ondas que levam seu nome se assemelham às vibrações de cordas de violão, mas, nesse caso, as ondas de plasma são causadas por campos magnéticos oscilantes.
Bose e outros membros da equipe usaram uma coluna de plasma de 20 metros do Dispositivo de Plasma Grande (LAPD) na Universidade da Califórnia-Los Angeles (UCLA) para gerar ondas Alfvén em condições que imitam aquelas ocorrendo ao redor dos buracos coronais. O experimento demonstrou que, quando as ondas Alfvén encontram regiões com diferentes densidades de plasma e intensidades de campo magnético, como acontece na atmosfera solar ao redor dos buracos coronais, elas podem ser refletidas e retornar à sua fonte. A colisão entre as ondas que se movem para fora e as refletidas gera turbulência, que, por sua vez, provoca aquecimento.
Avanços Experimentais e Insights de Simulação:
“Os físicos há muito hipotetizavam que a reflexão de ondas Alfvén poderia ajudar a explicar o aquecimento dos buracos coronais, mas era impossível verificar isso em laboratório ou medir diretamente,? disse Jason TenBarge, um pesquisador visitante no PPPL, que também contribuiu para a pesquisa. “Este trabalho fornece a primeira verificação experimental de que a reflexão de ondas Alfvén não só é possível, mas que a quantidade de energia refletida é suficiente para aquecer os buracos coronais.”
Além de realizar os experimentos em laboratório, a equipe também fez simulações computacionais dos experimentos, que corroboraram a reflexão de ondas Alfvén sob condições semelhantes às dos buracos coronais. “Realizamos verificações múltiplas para garantir a precisão dos resultados observados,? afirmou Bose. “A física da reflexão das ondas Alfvén é fascinante e complicada! É incrível como experimentos de física básica em laboratório e simulações podem aprimorar significativamente nossa compreensão de sistemas naturais como o nosso sol.”
Publicado em 13/10/2024 22h39
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