Streaming from the Sun: esta imagem do instrumento WISPR da Parker Solar Probe mostra uma serpentina coronal sobre o membro leste do sol. O objeto brilhante próximo ao centro da imagem é Mercúrio e as manchas escuras são o resultado da correção do fundo. (Cortesia: NASA / Naval Research Laboratory / Parker Solar Probe).
A missão mais próxima de sempre do Sol descobriu estruturas dinâmicas no vento solar que ajudarão a explicar como esse fluxo de partículas carregadas é criado e evolui à medida que viaja para o espaço. Os resultados são altamente relevantes aqui na Terra porque o vento solar gera clima espacial, incluindo tempestades solares, que podem danificar redes de energia, redes de comunicação e satélites.O Parker Solar Probe da NASA foi lançado em 2018 e fez medições do Sol a uma distância de apenas 24 milhões de quilômetros. Isso é menos da metade da distância entre Mercúrio e o Sol.
Os primeiros resultados da missão mostram curvas bizarras em forma de S no vento solar, que é um fluxo de partículas energéticas carregadas atravessando o Sistema Solar em linhas de campos magnéticos que emanam do Sol. Existem dois componentes principais no vento solar: o vento rápido que parece emanar de lacunas magnéticas na coroa do Sol; e o vento lento, que é mais um quebra-cabeça.
De fato, entender como as partículas do vento solar são aceleradas e qual o papel do aquecimento da coroa (a atmosfera quente de um milhão de graus do Sol) nisso é o maior mistério que os físicos solares enfrentam.
“Está claro a partir desses dados iniciais que a missão ajudará a responder a algumas perguntas muito importantes”, diz Eric Christian , que é o vice-pesquisador principal do experimento ISIS (Investigação Científica Integrada do Sol) a bordo do Parker Solar Probe.
Uma curva ao vento
Essas curvas em forma de S são um quebra-cabeça. Eles já foram observados antes, a distâncias maiores do Sol, mas foi uma surpresa encontrá-los tão pronunciados perto do Sol.
“Temos teorias, mas não sabemos ao certo” o que as produz, Christian diz ao Physics World . O que as curvas destacam é que a estrutura dentro do vento solar é impressa perto do Sol, onde o vento solar é muito mais turbulento do que quando passa pela Terra.
A conexão entre o que acontece no ambiente imediato do Sol e a dinâmica do vento solar também foi explorada pela Parker Solar Probe. Em particular, pequenas erupções de plasma por instabilidades magnéticas no Sol foram observadas alimentando o vento solar.
“O campo magnético solar está diretamente relacionado às flutuações dos ventos solares”, diz Russell Howard, pesquisador principal do instrumento Wide Imager for Solar Probe (WISPR) da missão . Parece que perto do Sol, são os distúrbios no campo magnético volátil do Sol que governam a estrutura do vento solar, enquanto que a distâncias maiores, como uma Terra próxima, a energia cinética das partículas carregadas no vento é capaz de dominar sobre efeitos de campo magnético.
O WISPR também encontrou evidências de uma zona livre de poeira perto do Sol, prevista pela primeira vez há 90 anos pela astronomia americana Henry Russell, da fama do diagrama Hertzsprung – Russell. Essa poeira é removida do ambiente próximo ao Sol por meio de aquecimento que faz com que ela evapore, ou a pressão da radiação o expulsa.
Quebra-cabeça rotacional
Os novos resultados também mostram que, além da velocidade radial do vento solar, há também um componente rotacional que se move entre 35-50 km / s. À medida que o Sol gira, ele cria tensão magnética na coroa e, à medida que os campos magnéticos se torcem, o plasma acaba sendo jogado no espaço. Isso era esperado, mas sua velocidade de rotação excede em muito as previsões. Isso prova ser um problema, porque, à medida que o Sol lança esse material, ele perde gradualmente o momento angular que, ao longo de bilhões de anos, diminui sua rotação, e o básico deste modelo também foi aplicado às taxas de spin-down em outras estrelas. O fato de o componente da velocidade de rotação do vento solar parecer ser maior do que o esperado desafia a compreensão dos cientistas sobre como as estrelas giram.
A Parker Solar Probe continua a aproximar-se do Sol. À medida que sua órbita diminui, alcançará uma distância de periélio de apenas 6,16 milhões de km em 2024–25, onde experimentará temperaturas de quase 1400 ° C. Um escudo térmico composto de carbono especialmente projetado protege os instrumentos da sonda, pois eles enfrentam uma intensidade solar 475 vezes a que a sonda orbita a experiência da Terra.
Diz Christian: “Nestas pequenas estruturas estão as chaves para a aceleração do vento solar, como a corona é aquecida e como as partículas energéticas são aceleradas”.
As primeiras observações são apresentadas em quatro artigos publicados na Nature .
