A Sonda Parker Solar da NASA está a caminho de outro encontro com o Sol, onde os investigadores esperam que a espaçonave resolva um antigo mistério solar: por que a atmosfera externa do Sol tem um calor de milhões de graus, enquanto a superfície é apenas cerca de 5.500 graus Celsius?
Uma teoria diz que esse aquecimento espetacular vem de pequenas ondas magnéticas que se movem para frente e para trás entre a superfície do sol e a atmosfera superior. Uma nova pesquisa baseada em uma missão anterior da NASA sugere que a chave está em uma região do sol chamada zona de aquecimento preferencial.
“Seja qual for a física por trás desse superaquecimento, é um quebra-cabeça que está nos encarando há 500 anos”, disse Justin Kasper, autor da nova pesquisa, professor de ciências climáticas e espaciais da Universidade de Michigan e principal investigador da pesquisa do instrumento Solar Wind Electrons Alphas e Protons (SWEAP) a bordo da sonda, disse em um comunicado. “Em apenas mais dois anos, a Parker Solar Probe finalmente revelará a resposta.”
Pelo que os cientistas sabem até agora sobre esse superaquecimento, é um processo estranho. Alguns elementos químicos individuais aquecem a diferentes temperaturas, e alguns íons pesados (ou partículas carregadas) ficam ainda mais quentes que o núcleo do sol.
Todo esse aquecimento faz com que a atmosfera solar, também conhecida como corona, seja um balão acima da superfície do sol. Essa atmosfera é visível durante os eclipses solares totais, quando a lua passa em frente ao sol. Por alguns momentos durante esses eventos, a coroa brilha no céu.
Também incorporado na zona de superaquecimento está um fenômeno conhecido como ondas de Alfvén, que são pequenas ondas magnéticas em um fluido eletricamente condutor (como o plasma) dentro de um campo magnético. Na borda desta zona de superaquecimento, o vento solar (um fluxo constante de partículas carregadas emanando do sol) se move rápido o suficiente para escapar das ondas. Mas abaixo disso, as partículas do vento solar pingam e aceleram devido às ondas que esmurram as partículas de todas as direções.
O que os cientistas realmente querem saber é até que ponto acima da superfície do sol esse aquecimento se estende. Embora a Parker ainda não esteja perto o suficiente do Sol para chegar a esse ponto, os pesquisadores a procuraram usando décadas de observações do vento solar da nave espacial da NASA, que foi lançada em 1994 e ainda está funcionando. Especificamente, os cientistas se concentraram em observações de hélio, um elemento comum no sol.
Os cientistas rastrearam a temperatura do hélio em diferentes altitudes acima do sol. A taxa de aumento de temperatura nesse elemento diminui à medida que os íons do vento solar colidem um com o outro. Os cientistas descobriram que a zona de superaquecimento termina em algum lugar entre 10 e 50 raios solares acima da superfície do sol.
Outras análises, no entanto, sugeriram que a borda externa poderia estar conectada com o ponto de Alfvén, a distância acima da superfície na qual as partículas do vento solar escapam do sol. Pesquisas anteriores mostraram que o ponto de Alfvén pode subir e descer à medida que o sol fica mais ou menos ativo.
Então, Kasper e seu co-autor examinaram os dados de Wind ano após ano. O que eles descobriram os surpreendeu: o limite externo para a zona de superaquecimento e o ponto de Alfvén “se moveram de maneira totalmente previsível, apesar de serem cálculos completamente independentes”, disse Kasper.
Ambas as linhas continuarão a se mover à medida que a Sonda Solar da Parker se aproximar mais e mais do sol, de modo que os pesquisadores também calcularam quando a espaçonave se cruzaria com essas fronteiras. Esse momento, quando a sonda puder enviar dados dessas regiões cruciais, deve acontecer em 2021 – dando aos cientistas uma nova visão do nosso sol.
Um artigo baseado na pesquisa foi publicado na terça-feira (4 de junho) no The Astrophysical Journal Letters.
Publicado em 07/06/2019
Artigo Original: https://www.space.com/parker-solar-probe-may-solve-sun-mystery.html