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A coroa solar é muito mais quente do que a superfície real da estrela, e a espaçonave passa por “apuros”

Sessenta anos depois que a Nasa estabeleceu a meta, e três anos após o lançamento de sua sonda Parker Solar, a espaçonave se tornou a primeira a “tocar o sol”.

A Parker Solar voou com sucesso através da coroa solar, ou atmosfera superior, para obter amostras de partículas e os campos magnéticos da estrela.

“A sonda Parker Solar ‘tocando o sol’ é um momento monumental para a ciência solar e um feito verdadeiramente notável”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado da Diretoria de Missão Científica da Nasa, em um comunicado.

“Este marco não apenas nos fornece percepções mais profundas sobre a evolução de nosso sol e [seus] impactos em nosso sistema solar, mas tudo que aprendemos sobre nossa própria estrela também nos ensina mais sobre estrelas no resto do universo.”

Anúncio oficial

O anúncio foi feito durante a edição de 2021 da Reunião de Outono da União de Geofísica Americana, em Nova Orleans, na terça-feira (14), e a pesquisa do marco solar foi publicada na Physical Review Letters.

A sonda Parker Solar foi lançada em 2018 e começou a circular cada vez mais perto do sol. Cientistas, incluindo o astrofísico homenageado pelo nome da nave espacial, Eugene Parker, querem responder a questões fundamentais sobre o vento solar que emana do sol, lançando partículas energéticas por todo o sistema solar.

A coroa solar é muito mais quente do que a superfície real da estrela, e a espaçonave pode fornecer informações sobre o motivo.

A coroa tem um milhão de graus Kelvin (999.726,85 graus Celsius) em seu ponto mais quente, enquanto a superfície tem cerca de 6.000 Kelvin (5.726,85 graus Celsius).

A espaçonave já revelou descobertas surpreendentes sobre o sol, incluindo quando em 2019, revelou estruturas magnéticas em zigue-zague no vento solar chamadas “switchbacks”.

Agora, graças à última aproximação de Parker do sol, a espaçonave ajudou os cientistas a determinar que esses zigue-zagues se originam da superfície solar.

Antes que a missão da sonda Parker Solar seja concluída, ela terá feito 21 investidas próximas do sol ao longo de sete anos.

A sonda irá orbitar dentro de 3,9 milhões de milhas (6,2 milhões de quilômetros) da superfície do sol em 2024, mais perto da estrela do que Mercúrio – o planeta mais próximo do sol.

Embora pareça longe, os pesquisadores comparam isso à sonda situada na linha de quatro jardas de um campo de futebol e o sol sendo a zona final.

Nave pode derreter?

Quando mais próximos do sol, os escudos solares de composto de carbono de 4 polegadas de espessura terão que suportar temperaturas próximas a 2.500 graus Fahrenheit (1.371 graus Celsius).

No entanto, o interior da espaçonave e seus instrumentos permanecerão em uma temperatura ambiente confortável.

“Voando tão perto do sol, a Parker Solar agora detecta condições na camada magneticamente dominada da atmosfera solar – a coroa – que nunca pudemos antes”, disse Nour Raouafi, cientista do projeto Parker no Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland, em um comunicado.

“Vemos evidências da localização na coroa em dados de campo magnético, dados do vento solar e visualmente em imagens. Podemos realmente ver a espaçonave voando através de estruturas coronais que podem ser observadas durante um eclipse solar total.”

Chegando perto de uma estrela

Em abril, a equipe Parker percebeu que sua espaçonave havia cruzado a fronteira e entrado na atmosfera solar pela primeira vez.

Ocorreu quando a espaçonave fez seu oitavo sobrevoo no sol e registrou as condições magnéticas e de partículas específicas para uma fronteira onde a massiva atmosfera solar do sol termina e o vento solar começa – 8,1 milhões de milhas (13 milhões de quilômetros) acima da superfície do sol.

“Estávamos esperando que, mais cedo ou mais tarde, adentraríamos a coroa por pelo menos um curto período de tempo”, disse Justin Kasper, principal autor do estudo, professor da Universidade de Michigan e vice-chefe de tecnologia da BWX Technologies, Inc. em uma afirmação. “É muito emocionante que já a tenhamos alcançado.”

Parker entrou e saiu da coroa várias vezes ao longo de algumas horas durante o sobrevoo de abril, o que ajudou os pesquisadores a entender que a fronteira, chamada de superfície crítica de Alfvén, não é um círculo suave ao redor do sol, mas tem picos e vales.

Compreender a presença desses recursos pode permitir aos cientistas compará-los com a atividade solar da superfície do sol.

Revelação

Durante o sobrevôo, Parker teve outro encontro intrigante ao passar a 6,5 milhões de milhas (10,4 milhões de quilômetros) da superfície do sol. Ele passou por um local denominado “pseudostreamer”, uma grande estrutura que se eleva acima da superfície do sol e que foi observada da Terra durante os eclipses solares.

Quando a espaçonave voou pela pseudostreamer, tudo ficou silencioso, como no olho de uma tempestade.

Normalmente, Parker é bombardeado com partículas enquanto voa pelo vento solar. Nesse caso, as partículas se moveram mais lentamente e os switchbacks em zigue-zague diminuíram.

A espaçonave provavelmente voará pela coroa novamente em janeiro, durante seu próximo sobrevoo.

“Estou animado para ver o que a Parker encontrará conforme passar várias vezes pela coroa nos próximos anos”, disse Nicola Fox, diretora de divisão da Divisão de Heliofísica da Nasa, em um comunicado. “A oportunidade para novas descobertas é ilimitada.”

É provável que a sonda Parker esteja no lugar certo, na hora certa durante os sobrevoos futuros, à medida que as atividades do ciclo solar de 11 anos esquentem nos próximos anos. A cada 11 anos, o sol completa um ciclo solar de atividade calma e tempestuosa e começa um novo.

É importante entender o ciclo solar, porque o clima espacial causado pelo sol – como erupções solares e eventos de ejeção de massa coronal – podem impactar a rede elétrica, satélites, GPS, companhias aéreas, foguetes e astronautas no espaço.

Atividade solar

O mais novo ciclo solar, que começou em dezembro de 2019, foi previsto para atingir o pico em julho de 2025, o que significa um aumento na atividade solar.

Isso significa que a borda externa da coroa solar se expandirá e Parker provavelmente passará mais tempo voando pela misteriosa atmosfera externa do sol.

“É uma região realmente importante para entrar porque pensamos que todos os tipos de física podem ser ativados”, disse Kasper. “E agora estamos entrando nessa região e, com sorte, começaremos a ver algumas dessas físicas e comportamentos.”

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