ESA e a NASA unem forças para responder ao enigma do aquecimento do Sol

Porque é que a atmosfera do Sol é mais quente do que a sua superfície? Este enigma, que contradiz a sabedoria convencional de que as coisas arrefecem quanto mais se afastam de uma fonte de calor, pode ter sido finalmente respondido, graças à ESA e à NASA.

 

Durante mais de seis décadas, os cientistas têm sido confundidos por um mistério cósmico: Porque é que a atmosfera do Sol é mais quente do que a sua superfície?

A atmosfera do Sol é constituída por plasma, um gás eletricamente carregado, e brilha a mais de 1 milhão de graus Celsius. No entanto, a temperatura da superfície do Sol é apenas de cerca de 6 mil graus Celsius.

 

Como é que isto é possível?

Para responder a esta questão de longa data, os cientistas há muito que suspeitam que a turbulência na atmosfera solar pode ser responsável pelo aquecimento do plasma na coroa. No entanto, a investigação desta teoria representava um desafio significativo. Para desvendar os mistérios do Sol, os cientistas precisavam tanto de deteção remota como de medições in situ, mas era impossível recolher todos os dados necessários com uma única nave espacial.

A deteção remota acontece quando uma nave espacial estaciona à distância e usa câmaras para analisar o Sol e a sua atmosfera, mostrando resultados em grande escala - enquanto outra voa pela região a ser investigada e faz várias medições que fornecem detalhes específicos.

A Solar Orbiter, liderada pela Agência Espacial Europeia (ESA), e a Parker Solar Probe, da NASA, são as duas naves espaciais.

 

Alinhar as naves da ESA e da NASA era a chave para o enigma do sol

A Solar Orbiter foi concebida para efetuar medições de deteção remota e in situ, mantendo uma distância segura. A Parker Solar Probe, por outro lado, concentrou-se principalmente em medições in situ e atreveu-se a aproximar-se ainda mais da estrela gigante.

A peça que faltava no puzzle era alinhar a Parker Solar Probe com a Solar Orbiter para captar as consequências em grande escala das medições in situ.

Daniele Telloni, investigador do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF), descobriu que, a 1 de junho de 2022, as duas naves espaciais estariam alinhadas. O investigador apercebeu-se de que o alinhamento estava a apenas 45 graus de distância de uma rotação e de uma direção que não permitiria ver a Parker Solar Probe.

Embora, inicialmente, não fosse claro se a equipa de operações da nave espacial autorizaria esta manobra, uma vez que a nave espacial foi concebida para apontar apenas em direções específicas no calor do Sol, a aprovação não tardou a chegar quando a natureza do potencial benefício científico se tornou evidente.

 

A revelação e as implicações

Ao captar medições simultâneas da configuração em grande escala da coroa solar e das propriedades microfísicas do plasma, a equipa fez a primeira estimativa combinada observacional e in situ da taxa de aquecimento coronal.

Os resultados apoiam fortemente a hipótese de que a turbulência desempenha um papel fundamental na transferência de energia, semelhante à agitação de um café pela manhã.

A turbulência estimula movimentos aleatórios no fluido magnetizado, transferindo energia para escalas mais pequenas, algumas das quais se transformam em calor.

A presença de fluido magnetizado na coroa solar permite que a energia magnética armazenada contribua para este processo, culminando no aquecimento de partículas individuais, principalmente protões.

Embora seja necessária mais investigação para desvendar completamente o mistério do aquecimento solar, o trabalho de Daniele representa um importante passo em frente. Os físicos solares têm agora a sua primeira medição do processo responsável pelo aquecimento da atmosfera do sol, lançando luz sobre uma questão que deixou os cientistas perplexos durante décadas.

Trata-se de uma estreia científica. Este trabalho representa um importante passo em frente na resolução do problema do aquecimento coronal.

Comentou Daniel Müller, cientista do projeto.

 

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