A humanidade cada vez conhece melhor a sua estrela. Para isso tem contribuído o trabalho da sonda Solar Orbiter. A nave fez a primeira das suas íntimas passagens pelo periélio a 26 de março de 2022. Voou mais perto do Sol do que o planeta Mercúrio, alcançando a sua maior aproximação a apenas 32% da distância da Sol-Terra.
Como nos é mostrado, ao passar tão perto do Sol, os equipamentos de captação de imagem transmitiram material como nunca vimos.
Solar Orbiter cantou imagens do Sol numa temperatura de 500 °C
Proeminências poderosas, vistas de cortar a respiração ao longo dos polos solares e um curioso “ouriço” solar estão entre o conjunto de imagens espetaculares, filmes e dados transmitidos pela sonda Solar Orbiter desde a sua primeira passagem próxima pelo Sol.
Embora a análise do novo conjunto de dados só agora tenha começado, é já claro que a missão liderada pela ESA está a fornecer as mais extraordinárias informações sobre o comportamento magnético do Sol e a forma como este molda o clima espacial.
A passagem mais próxima da Solar Orbiter pelo Sol, conhecida como periélio, teve lugar no dia 26 de março. A nave espacial estava dentro da órbita de Mercúrio, a cerca de um-terço da distância Sol-Terra, e o seu escudo térmico atingia 500 °C. Mas dissipou esse calor com a sua tecnologia inovadora para manter a nave segura e funcional.
A Solar Orbiter transporta dez instrumentos científicos – nove são liderados por Estados Membros da ESA e um pela NASA. Todos estes equipamentos trabalham em estreita colaboração para proporcionar uma visão sem precedentes de como a nossa estrela local “funciona”.
Alguns são instrumentos de deteção remota que olham para o Sol, enquanto outros são instrumentos in-situ que monitorizam as condições em torno da nave espacial, permitindo com que os cientistas “unam os pontos” desde o que veem acontecer no Sol, até que a Solar Orbiter “sente”, na sua localização, o vento solar a milhões de quilómetros de distância da estrela.
Quando se trata do periélio, claramente quanto mais perto a nave espacial está do Sol, melhores os detalhes que o instrumento de sensoriamento remoto consegue ver. E, por sorte, a nave também absorveu várias erupções solares e até uma ejeção de massa coronal dirigida à Terra, proporcionando um sabor de previsão meteorológica espacial em tempo real.
Este tipo de observação torna-se cada vez mais importante. Isto porque a energia libertada pelo Sol nas tempestades são uma ameaça para a tecnologia e para os astronautas.
Apresentando o “ouriço” solar
Conforme refere David Berghmans, do Observatório Real da Bélgica, investigador principal do instrumento EUI (Extreme Ultraviolet Imager), estas imagens são realmente de cortar a respiração. Graças a este equipamento, é possível recebermos imagens de alta resolução das camadas inferiores da atmosfera do Sol, conhecida como a coroa solar.
Esta região é onde se realiza a maior parte da atividade solar que impulsiona o clima espacial.
A tarefa agora para a equipa do EUI é compreender o que estão a ver. Esta não é uma tarefa fácil porque a Solar Orbiter está a revelar tanta atividade no Sol em pequena escala. Tendo detetado uma característica ou um evento que não conseguem reconhecer imediatamente, devem então vasculhar observações solares passadas, por outras missões espaciais, para ver se algo semelhante já foi visto antes.
Unindo os pontos
O principal objetivo científico da Solar Orbiter é explorar a ligação entre o Sol e a heliosfera. A heliosfera é a grande “bolha” espacial que se estende para lá dos planetas do nosso Sistema Solar. Está cheia de partículas eletricamente carregadas, a maioria das quais foram expelidas pelo Sol para formar o vento solar. É o movimento destas partículas e os campos magnéticos associados que criam o clima espacial.
Para traçar os efeitos do Sol na heliosfera, os resultados dos instrumentos in-situ, que registam as partículas e os campos magnéticos que varrem a nave espacial, devem ser rastreados até eventos na superfície visível do Sol ou perto dela, os quais são registados pelos instrumentos de deteção remota.
Esta não é uma tarefa fácil, uma vez que o ambiente magnético à volta do Sol é altamente complexo, mas quanto mais perto a sonda consegue chegar do Sol, menos complicado é seguir os eventos das partículas de volta ao Sol ao longo das “auto-estradas” das linhas do campo magnético. O primeiro periélio foi um teste chave disto e os resultados até agora permanecem muito promissores.
A 21 de março, alguns dias antes do periélio, uma nuvem de partículas energéticas varreu a nave espacial. Foi detetada pelo instrumento EPD (Energetic Particle Detector). É importante realçar que as mais energéticas chegaram primeiro, seguidas das que tinham energias cada vez mais baixas.
No mesmo dia, a experiência RPW (Radio and Plasma Waves) viu-as chegar, captando o forte varrimento característico das frequências de rádio produzidas quando as partículas aceleradas – na sua maioria eletrões – espiralam para fora ao longo das linhas do campo magnético do Sol. A RPW detetou então oscilações conhecidas como ondas de Langmuir.
Estas oscilações são um sinal de que os eletrões energéticos chegaram à nave espacial.
Disse Milan Maksimovic, do LESIA (Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation en Atrophysique), Observatório de Paris, França, investigador principal da experiência RPW.
Dos instrumentos de deteção remota, tanto o EUI como o STIX (X-ray Spectrometer/Telescope) viram eventos no Sol que poderiam ter sido responsáveis pela libertação de partículas. Enquanto as partículas que fluem para o espaço são as que o EPD e a RPW detetaram, é importante lembrar que outras partículas podem viajar para baixo do evento, atingindo os níveis mais baixos da atmosfera do Sol. É aqui que entra o STIX.
Não há dúvida de que as equipas dos instrumentos têm muito trabalho pela frente. O periélio foi um enorme sucesso e gerou uma vasta quantidade de dados extraordinários. E é apenas uma amostra do que está para vir. A sonda já está a navegar pelo espaço para se alinhar para a sua passagem seguinte pelo periélio – ligeiramente mais próxima do Sol – a 13 de outubro, a 0,29 vezes a distância entre o Sol e a Terra. Antes, a 4 de setembro, fará o seu terceiro “flyby” por Vénus.