Além de um corpo celestial tão familiar quanto o sol tem alguns segredos. Acima da superfície visível do sol, os gases quentes compostos de partículas carregadas se estendem no espaço para formar as camadas externas superaquecidas do sol, incluindo a corona entremeada, que pode ser vista parecendo uma juba de leão durante um eclipse solar total. Algum processo aquece esses plasmas na coroa a milhões de graus e os faz fugir do sol como vento solar.
Exatamente como esses plasmas escapam dos campos magnéticos do sol ainda é um mistério. “Muitas das perguntas abertas sobre o sol eventualmente chegam ao campo magnético”, porque campos magnéticos controlam grande parte da atividade do sol, disse Therese Kucera, astrofísica do Centro de Vôo Espacial Goddard, da Nasa, que estuda a atmosfera do sol.
Os campos magnéticos do sol formam enormes laços que se estendem da superfície do sol para o espaço. Alguns desses loops são pequenos o suficiente para caber inteiramente dentro da coroa do sol, enquanto outros se estendem até as bordas do sistema solar.
Em geral, essas alças prendem os plasmas porque as partículas carregadas viajam ao longo dos campos magnéticos em vez de atravessá-las. Alguns plasmas escapam do sol seguindo os laços que se estendem até o fundo do sistema solar. Esses plasmas se tornam o chamado vento solar “rápido”. Os cientistas acham que as bolhas de plasma também podem se soltar dos loops menores para gerar o vento solar “lento”. As alças se quebram e se ligam a um processo chamado reconexão, retirando parte do plasma preso. Mas os detalhes de onde e como a reconexão magnética acontece nos iludiram.
“Queremos fazer mais do que apenas acenar com as mãos e dizer: ‘Ah, isso deve estar relacionado à reconexão de alguma forma'”, disse Kucera.
Assim, uma equipe de pesquisadores decidiu tentar recriar a estrutura do campo magnético do sol em uma bola de plasma em seu laboratório.
Vídeo: O plasma no experimento tendeu a seguir os padrões em espiral do campo magnético, formando arcos brilhantes dentro da Big Red Ball.
Por que é tão difícil estudar o sol real?
“O espaço é muito grande”, disse Kucera. Uma sonda espacial só pode estar em um lugar por vez. Quer captem imagens do vento solar para que os pesquisadores possam entender melhor sua estrutura ou fazer medições das forças e partículas do campo magnético, qualquer sonda espacial pode investigar apenas uma pequena fração do ambiente do sol. “Nós gostaríamos de poder provar em todos os lugares. Mas, obviamente, não podemos fazer isso.
Uma experiência de laboratório como esta, por outro lado, permite que os pesquisadores tenham uma visão geral. Eles se encaixam todo o sistema solar em uma bola de 3 metros de largura, afinal.
Um modelo de laboratório também permite que os pesquisadores experimentem de maneiras que não podem no mundo real.
“Como eles são uma experiência de laboratório, eles podem alterar alguns de seus parâmetros, certo?”, Disse Stuart Bale, um astrofísico da Universidade da Califórnia, em Berkeley, e líder de um experimento no Parker Solar Probe, uma espaçonave que lançou ano passado. “E nós não podemos. O sol faz o que vai fazer.
À medida que a Sonda Solar Parker circunda o Sol nos próximos anos, ela passará pela coroa e coletará dados que os pesquisadores podem comparar com os resultados de laboratório.
“Coisas que eles estão vendo”, disse Bale, “se é real, devemos ver.”
Publicado em 31/07/2019
Artigo original: https://www.quantamagazine.org/suns-puzzling-plasma-recreated-in-a-laboratory-20190729
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