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A atmosfera do Sol é muito mais quente que sua superfície. Os cientistas podem finalmente saber porquê
O mistério de como a coroa do Sol, que é a sua atmosfera exterior, atinge milhões de graus poderia ter uma explicação surpreendente: a poeira cósmica percorrendo as ondas magnéticas transportando plasma no vento solar.
“Durante décadas, os investigadores concentraram-se principalmente em como elétronsíons, campos magnéticos e ondas de plasma transportam e dissipam energia na atmosfera solar”, disse o pesquisador-chefe Syed Ayaz, da Universidade do Alabama em Huntsville, em um declaração. “Nosso trabalho adiciona um novo ingrediente a esse quadro: grãos de poeira”.
A descoberta foi cortesia da NASA Sonda Solar Parkerque voou mais perto do sol do que qualquer outra nave espacial, contornando o coroa a uma distância de 6,1 milhões de quilômetros (3,8 milhões de milhas). Se você já testemunhou um total eclipse solarou até mesmo viu a fotografia de uma, então você estará familiarizado com a coroa – as gavinhas fantasmagóricas de luz que cercam o sol eclipsado. Essas gavinhas são formadas a partir de plasma, ou gás ionizado, a temperaturas superiores a um milhão de graus Fahrenheit, em comparação com a superfície visível do Sol, a fotosfera, que irradia cerca de 5.500 graus Celsius (9.932 graus Fahrenheit). Nessas temperaturas, a fotosfera supera a coroa apenas porque o plasma na coroa está distribuído de forma muito esparsa. É por isso que o único momento em que podemos ver a coroa é durante um eclipse solar total, quando o brilho fotosférico está bloqueado.
Parker não carrega um detector de poeira cósmica, e isso porque até agora a poeira não era considerada um componente sério da atmosfera solar. Na verdade, nas altas temperaturas da coroa solar, pensava-se que a poeira não sobreviveria por muito tempo e, portanto, não teria impacto.
No entanto, Parker hospeda um monte de antenas e magnetômetros chamados coletivamente de experimento FIELDS, projetados para medir o campo eletromagnético e as emissões de rádio na coroa solar. As antenas continuaram captando picos inesperados de voltagem, que, segundo Ayaz e sua equipe, são produzidos por nuvens de partículas carregadas criadas quando minúsculos grãos de poeira atingem Parker em alta velocidade.
Esses grãos de poeira acumularam uma carga eletrostática, que pode interagir com o campo eletromagnético transportado pelo vento solar à medida que sai do sol, o que por sua vez pode influenciar ondas de plasma que reverberam através daquele campo eletromagnético chamado ondas de Alfvén.
Existem duas maneiras possíveis e concorrentes pelas quais a poeira pode afetar as ondas de Alfvén, o que, por sua vez, poderia determinar como a energia é despejada na coroa, aquecendo-a. Por um lado, a massa de poeira pode atuar para fornecer inércia extra ao plasma à medida que ele acompanha o vento solar, permitindo que a energia do plasma seja transportada por distâncias maiores. Por outro lado, a carga elétrica nos grãos de poeira pode reforçar as interações entre as partículas carregadas no plasma, as ondas de Alfvén e o campo eletromagnético solar.
“Se a massa de poeira dominar, a energia das ondas (Alfvén) pode viajar mais para dentro da coroa”, disse Ayaz. “Se os efeitos da carga de poeira dominarem, a energia pode ser liberada mais localmente como aquecimento das partículas.”
O equilíbrio entre estes dois efeitos pode, portanto, controlar onde e quando a energia é depositada na coroa, concentrando-a em áreas e fazendo com que as temperaturas subam dramaticamente.
As futuras missões solares terão agora de começar a ter em conta a poeira, disse Ayaz, com detectores dedicados concebidos para medir as propriedades da poeira perto do Sol.
“A questão maior é fascinante”, disse Ayaz. “A poeira está simplesmente passando pelo ambiente próximo ao Sol ou está ajudando a moldar como a energia eletromagnética se transforma em calor e no movimento do vento solar?”
A nova descoberta foi relatada em 1º de julho em O Jornal Astrofísico.
