Em uma impressionante conquista na exploração espacial, a missão Solar Orbiter, uma colaboração entre a Agência Espacial Europeia e a NASA, apresentou as imagens de mais alta resolução já capturadas da superfície solar. Esses novos registros não apenas impressionam pela clareza, mas também prometem revolucionar a compreensão que temos sobre nosso astro rei. As imagens foram obtidas em 22 de março de 2023 e divulgadas na última quarta-feira, e nelas podemos observar detalhes fascinantes, como manchas solares e o movimento contínuo de um gasoso carregado conhecido como plasma. Os cientistas que se dedicam ao estudo da heli física agora têm uma oportunidade ímpar de acessar indícios que podem ajudar a desvendar os segredos do sol de uma maneira sem precedentes.
As imagens mais recentes revelam aspectos dinâmicos do nosso sol, incluindo como seu campo magnético se comporta e a luminosidade de sua coroa solar, que é a camada mais externa da atmosfera solar. Para capturar essas fotos, a Solar Orbiter utilizou duas de suas seis ferramentas de imagem: o Imager Ultravioleta Extremo (EUI) e o Imager Polarimétrico e Heliosseismológico (PHI). O spacecraft estava a uma distância impressionante de 46 milhões de milhas (cerca de 74 milhões de quilômetros) da Terra, o que torna a nitidez dessas imagens ainda mais notável.
Desde o seu lançamento em fevereiro de 2020, a Solar Orbiter tem orbitado o sol a uma média de 26 milhões de milhas (cerca de 42 milhões de quilômetros), enquanto investiga questões fundamentais sobre o sol, como o que alimenta o fluxo de partículas carregadas conhecido como vento solar e a razão da coroa ser significativamente mais quente do que a superfície solar. Outro artefato exploratório, a Parker Solar Probe, também se prepara para efetuar a aproximação mais próxima de um spacecraft em relação ao sol em dezembro, complementando os esforços da Solar Orbiter, que se dedica a captar as imagens mais próximas já feitas da superfície solar. Ao contrário da Parker, que não pode levar câmeras devido à sua trajetória próxima ao sol, a Solar Orbiter conta com uma gama de instrumentos desenhados para registrar suas observações únicas do sol.
As novas imagens chegam em um momento oportuno, pois a Solar Orbiter e a Parker Solar Probe estão estudando o sol em um período crítico — o pico de seu ciclo anual. Isso é especialmente significativo, pois a atividade solar varia em ciclos de aproximadamente 11 anos. Daniel Müller, cientista do projeto Solar Orbiter, enfatiza a importância do campo magnético solar para compreender a natureza dinâmica desse corpo celeste em todas as suas dimensões. As novas e sofisticadas imagens produzidas pelo instrumento PHI da Solar Orbiter oferecem um detalhismo inédito na superfície do sol, enquanto também fornecem informações cruciais sobre o campo magnético presente na coroa quente do sol, que está sendo mapeada pelo instrumento EUI.
visuais impressionantes do sol
As imagens recém-obtidas mostram as diversas e complexas camadas do sol. O Imager Polarimétrico e Heliosseismológico foi responsável por capturar as vistas de alta resolução da chamada fotosfera solar, que é a camada da qual praticamente toda a radiação solar emana. Esse ambiente abrasador mantém temperaturas que variam entre 4.500 e 6.000 graus Celsius (de 8.132 a 10.832 graus Fahrenheit). Abaixo da fotosfera, o plasma quente se move na zona de convecção do sol, similar ao deslocamento do magma na crosta terrestre.
O objetivo do instrumento PHI é mapear a luminosidade da fotosfera e medir a velocidade e a direção dos campos magnéticos solares. As imagens obtidas revelam manchas solares, que se assemelham a buracos na superfície solar. Essas regiões mais escuras são geradas por campos magnéticos intensos, com algumas manchas chegando a ser tão grandes quanto a Terra ou ainda maiores, indicando a complexidade do comportamento magnético do sol e sua influência sobre a luz que emana.
Adicionalmente, o PHI possibilitou a criação de um mapa magnético, ou magnetograma, que ilustra as concentrações do campo magnético do sol em suas regiões de manchas solares. Embora a convecção normalmente ajude a transferir calor do interior do sol para sua superfície, esse processo é afetado quando partículas carregadas seguem as linhas de campo magnético concentradas em torno das manchas solares. Profundamente, há outros fenômenos em ação e a interação entre esses diversos fatores nos permitirá compreender melhor a natureza do sol e o impacto que esta estrela exerce sobre o sistema solar.
Se considerarmos a velocidade das partículas na superfície solar, o novo mapeamento de velocidade, chamado “tachograma”, também ajuda. Este mapeamento revela a direção do movimento, onde as áreas azuis indicam material se movendo em direção à Solar Orbiter e as áreas vermelhas representam o que está se afastando do equipamento. Em relação ao movimento geral, verifica-se que o gás carregado na superfície do sol tende a se mover em sintonia com a rotação solar, enquanto o plasma é forçado a se projetar nas regiões das manchas solares.
Observando a coroa solar, a imagem obtida pelo EUI é uma janela para entender por que essa camada externa é significativamente mais quente do que a fotosfera, impactando diretamente diversas áreas da astronomia e da astrofísica. A temperatura da coroa pode chegar a impressionantes 1.000.000°C (1,8 milhão de graus Fahrenheit), e a imagem capturada pelo EUI fornece um panorama do que realmente acontece acima da fotosfera, que pode ser observado nos plumas e erupções solares.
É com essa nova gama de imagens que se espera que o entendimento sobre o sol ofereça uma visão mais clara sobre como as mudanças na atividade solar impactam a Terra. Somente em busca de maior precisão, a Solar Orbiter teve que ser rotacionada após cada imagem capturada, resultando em uma composição mosaico de 25 imagens individuais para garantir que cada parte da face do sol estivesse abrangida de maneira clara e objetiva.
um período dinâmico para o sol
De acordo com cientistas da NOAA, da NASA e do Painel Internacional de Previsão do Ciclo Solar, foi recentemente revelado que o sol atingiu o pico de atividade no ciclo solar de 11 anos. Durante esse pico, os polos magnéticos do sol se invertem, promovendo uma transição do estado calmo para um estado ativo, que é monitorado por meio do aumento das manchas solares observáveis. Essa atividade solar deverá continuar crescendo no próximo ano.
Vale lembrar que essa atividade gera não apenas belíssimas auroras que dançam ao redor dos polos da Terra, como também apresenta consequências diretas sobre nossa tecnologia. Tempestades solares, como as erupções de massa coronais, lançam nuvens de plasma e campos magnéticos que impactam diretamente redes elétricas, sistemas de GPS, operações aéreas e mesmo satélites em órbita low-Earth. Essas tempestades também podem causar flutuações nas comunicações de rádio e representam um risco tangível para missões espaciais tripuladas.
Em uma emocionante afirmação, a Parker Solar Probe deverá se aproximar a apenas 6,2 milhões de quilômetros da superfície solar, prometendo um estudo direto das origens da meteorologia espacial ao permitir que cientistas analisem de perto as plumas de plasma e as erupções solares que se conectam ao próprio sol. Essa sinergia entre os dois projetos, Solar Orbiter e Parker Solar Probe, promete elucidar muitas das complexidades do comportamento solar e seu impacto sobre a tecnologia e a vida na Terra.
