Duas espaçonaves captaram as ondas que podem aquecer e acelerar o vento solar
Um alinhamento oportuno de duas espaçonaves dedicadas ao estudo do Sol pode finalmente ter solucionado um mistério solar que perdura há décadas.
Dados da Parker Solar Probe, da NASA, e da Solar Orbiter, da Agência Espacial Europeia, sugerem que ondas de plasma conhecidas como ondas de Alfvén injetam energia no vento solar à medida que ele deixa a atmosfera externa do Sol, o que pode explicar por que o vento solar é muito mais quente e mais rápido do que os heliofísicos esperam, relatam pesquisadores em 29 de agosto na revista Science.
As descobertas fornecem “uma indicação muito forte de que as ondas de Alfvén podem aquecer e acelerar o vento solar”, afirma Jean Perez, físico de plasma do Instituto de Tecnologia da Flórida, em Melbourne, que não participou do estudo.
Desde o início da Era Espacial, quando sondas robóticas deixaram pela primeira vez a atmosfera terrestre, os cientistas sabem que o vento solar — um fluxo de partículas carregadas liberadas pela atmosfera do Sol — acelera à medida que se espalha pelo Sistema Solar. Cálculos teóricos também mostram que a temperatura do vento solar deveria diminuir à medida que ele se expande no espaço. Essa queda de temperatura realmente ocorre, mas as medições revelam que ela acontece mais lentamente do que o previsto.
Observações feitas a partir da Terra já haviam detectado ondas de Alfvén oscilando próximas ao Sol. Essas ondas são oscilações nos campos magnéticos do plasma emitido pela estrela. Às vezes, são tão intensas que se curvam sobre si mesmas em fenômenos chamados de “switchbacks”. As ondas de Alfvén observadas possuíam exatamente a quantidade de energia necessária para explicar os dois antigos enigmas sobre a velocidade e a temperatura do vento solar, mas ainda faltavam evidências diretas.
Foi então que entraram em cena a Parker Solar Probe e a Solar Orbiter. No final de fevereiro de 2022, a Parker estava atravessando uma região a cerca de um quinto da distância entre o Sol e Mercúrio, exatamente onde essas ondas de Alfvén ondulam. Coincidentemente, a Solar Orbiter cruzou o mesmo fluxo de plasma pouco menos de dois dias depois, em uma região próxima à órbita de Vênus.
“Você tem essas duas espaçonaves interceptando o mesmo vento solar, o que nos permite quantificar a energia dessas ondas”, diz Yeimy Rivera, heliofísica do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, em Cambridge, Massachusetts.
A Parker mediu o fluxo de plasma a cerca de 1,4 milhão de quilômetros por hora, enquanto a Solar Orbiter registrou que ele havia acelerado para 1,8 milhão de quilômetros por hora. O plasma detectado pela Solar Orbiter também estava a 200 mil graus Celsius, três vezes mais quente do que deveria estar segundo estimativas teóricas. As ondas de Alfvén estavam dispersas ao longo do tempo. Esse padrão teria injetado exatamente a quantidade necessária de energia no vento solar para explicar o aumento de velocidade e temperatura medido pela Solar Orbiter, calcularam Rivera e seus colegas.
O efeito é semelhante a bater palmas dentro de um túnel de vento, produzindo ondas cuja energia depois se mistura com o ar ao redor, explica o heliofísico Sam Badman, também do Centro de Astrofísica.
Nem todos, porém, estão totalmente convencidos de que o mistério foi resolvido. Alguns cientistas apontam que a equipe pode não ter considerado a complexidade do vento solar, o que significa que as duas sondas talvez não tenham captado exatamente o mesmo fluxo de plasma.
Rivera e Badman reconhecem que esse tipo de medição é desafiador, mas afirmam ter realizado várias verificações — como identificar a mesma quantidade de hélio nos fluxos atravessados pelas espaçonaves — para confirmar as observações. No futuro, os pesquisadores esperam validar ainda mais os resultados ao investigar detalhadamente a física por trás da transferência de energia entre as ondas de Alfvén e o vento solar.
Fonte da imagem: www.sciencenews.org
