A missão Solar Orbiter, da ESA, estabeleceu uma nova conexão entre uma característica intrigante do vento solar e a atividade no próprio Sol. A espaçonave atravessou uma grande “dobra” magnética —uma reversão em forma de S no campo magnético do vento solar— e coletou partículas cuja composição aponta para laços magnéticos quentes na superfície solar.

A descoberta é importante porque as dobras fazem parte do ambiente magnético em mudança do Sol. Entender como elas se formam pode melhorar a compreensão dos cientistas sobre como o material solar e os campos magnéticos são liberados no espaço, processos que ajudam a impulsionar o clima espacial e podem contribuir para tempestades solares perigosas.

Uma amostra próxima de uma torção magnética

O vento solar é um fluxo contínuo de plasma quente e eletricamente carregado que sai do Sol. Ele transporta linhas de campo magnético para fora pelo Sistema Solar. Essas linhas não permanecem lisas: podem se curvar, dobrar, romper e se reconectar. Uma dobra é uma dessas distorções, na qual a direção do campo magnético se inverte brevemente.

A Solar Orbiter já havia observado remotamente uma dobra em 2022 e confirmado que a estrutura tinha forma de S, uma geometria prevista pelos pesquisadores. Na observação mais recente, a espaçonave atravessou uma dobra particularmente grande. Isso permitiu que seus instrumentos examinassem o plasma dentro da estrutura, em vez de inferir sua composição à distância.

The switchback spotted by Solar Orbiter in 2022 (bright blue-white feature extending to the left). The observation confirmed them to be S-shaped.
The switchback spotted by Solar Orbiter in 2022 (bright blue-white feature extending to the left). The observation confirmed them to be S-shaped.

No momento do encontro, a Solar Orbiter estava aproximadamente a meio caminho entre a Terra e o Sol. Seu instrumento Solar Wind Analyser mediu as partículas carregadas dentro da estrutura, incluindo íons de oxigênio e carbono. Segundo a ESA, a mistura apresentava assinaturas que só poderiam ter sido produzidas em laços magnéticos quentes próximos à superfície do Sol.

Evidências de reconexão por intercâmbio

Os cientistas vêm debatendo como as dobras se formam, e a observação não sustenta uma resposta simples de um lado ou de outro em todos os detalhes. Mas as partículas coletadas fornecem evidências de um processo conhecido como reconexão por intercâmbio.

Nesse processo, linhas do campo magnético ancoradas em laços fechados próximos ao Sol se reconectam com linhas que se estendem para o espaço interplanetário. A reorganização pode permitir que o plasma associado aos laços quentes escape por rotas magnéticas abertas, levando consigo um registro composicional de sua origem. A ESA descreve a mistura de íons medida como a “prova definitiva” desse mecanismo de formação.

O resultado é importante para além de uma única estrutura curva no vento solar. Ele conecta estruturas observadas muito longe do Sol à atividade magnética na superfície, onde os campos são constantemente remodelados. Essa relação ajuda os cientistas a testar modelos de como o vento solar é gerado e por que ele pode conter reversões magnéticas abruptas.

Por que o comportamento magnético do Sol importa

O campo magnético do Sol governa grande parte de seu comportamento externo. Ele influencia a atmosfera solar, orienta fluxos de plasma e desempenha um papel central em erupções que podem enviar partículas energéticas e perturbações magnéticas pelo espaço. Quando a atividade solar chega à Terra, pode afetar satélites, comunicações de rádio, serviços de navegação e sistemas de energia.

The Sun, imaged by Solar Orbiter on 27 March 2022. Magnetic field loops visible at roughly the 2 o’clock, 4 o’clock, 8 o’clock and 10 o’clock positions
The Sun, imaged by Solar Orbiter on 27 March 2022. Magnetic field loops visible at roughly the 2 o’clock, 4 o’clock, 8 o’clock and 10 o’clock positions

As dobras não são, por si só, uma previsão de uma determinada tempestade solar. Seu valor é científico: elas são sondas naturais dos processos magnéticos que moldam o vento solar. Ao associar uma dessas estruturas ao plasma de laços quentes da superfície, a Solar Orbiter oferece aos pesquisadores uma pista direta sobre os mecanismos que operam perto do Sol.

A missão foi projetada para combinar medições próximas do vento solar com observações do Sol e de seu ambiente magnético. Sua trajetória e seu conjunto de instrumentos permitem que os pesquisadores conectem dados locais de partículas a estruturas maiores na atmosfera solar. O novo resultado demonstra o valor dessa abordagem: um encontro da espaçonave longe da superfície solar ainda pode preservar evidências das condições na origem da estrutura.

Próximos passos para a pesquisa do vento solar

A observação se soma a um esforço crescente para entender como o vento solar é acelerado e estruturado. Os pesquisadores precisarão de mais encontros e medições para determinar quão comum é essa assinatura de partículas em diferentes tipos de dobras e condições solares.

Por enquanto, a Solar Orbiter forneceu uma rara amostra in situ do interior de uma grande dobra e uma pista clara sobre sua origem. A medição de íons de oxigênio e carbono conecta uma torção magnética passageira no espaço à reconexão na atmosfera externa do Sol —um avanço no rastreamento da arquitetura magnética inquieta que se estende da nossa estrela por todo o Sistema Solar.

Este artigo é baseado em uma reportagem da esa.int. Leia o artigo original.

Originally published on esa.int