Imagem SOHO do Sol que mostra campos magnéticos (linhas amarelas) e o vento solar (setas vermelhas). Crédito de imagem: NASA / ESA. Clique para ampliar.
Uma camada profunda na atmosfera solar pode ser usada para estimar a velocidade do vento solar, uma corrente de gás eletrificado que sopra constantemente do sol. Estimar a velocidade do vento solar melhorará as previsões do clima espacial, o que ajudará na exploração humana dos planetas.
O vento solar flui da atmosfera quente, fina e externa do Sol, a "coroa". Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que a estrutura da atmosfera mais densa e fria do Sol, chamada cromosfera, poderia ser usada para estimar a velocidade do vento solar.
Isso foi inesperado porque o vento solar é um fenômeno da coroa e a cromosfera é tão profunda - é a camada logo acima da superfície visível do Sol. "É como descobrir que a nascente do rio Nilo fica a mais de 800 quilômetros do interior", disse Scott McIntosh, do Southwest Research Institute, Boulder, Colorado, principal autor de um artigo sobre essa pesquisa publicado em 10 de maio no Astrophysical Journal.
O novo trabalho promete aumentar a precisão das previsões de radiação espacial. Ocasionalmente, o Sol lança explosões de bilhões de toneladas de gás eletrificado, chamadas ejeções de massa coronal (CMEs)), no espaço a milhões de milhas (quilômetros) por hora. Se um CME rápido estiver lavrando o vento solar lento, um choque se acumulará na frente do CME que acelera as partículas de vento solar carregadas eletricamente. Essas partículas rápidas podem perturbar os satélites e são perigosas para os astronautas desprotegidos.
"Assim como conhecer mais detalhes sobre a atmosfera ajuda a prever a intensidade de um furacão, saber a velocidade do vento solar ajuda a determinar a intensidade das tempestades de radiação espacial das CMEs", disse o co-autor Dr. Robert Leamon, da L-3. Serviços governamentais no Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, Greenbelt, Maryland.
Como o vento na Terra, o vento solar é tempestuoso, variando em velocidade de cerca de 750.000 milhas por hora (aproximadamente 350 km / segundo) a 1,5 milhão de milhas por hora (700 km / segundo).
Como o vento solar é composto de partículas com carga elétrica, ele responde aos campos magnéticos que permeiam a atmosfera solar. Partículas de vento solar fluem ao longo de linhas invisíveis de força magnética como carros em uma rodovia. Quando as linhas do campo magnético dobram-se diretamente para o espaço, como nas regiões do "buraco coronal", o vento solar age como carros em uma pista de corrida, correndo em alta velocidade. Quando as linhas do campo magnético dobram bruscamente de volta à superfície solar, como o padrão de limalhas de ferro em torno de um ímã de barra, o vento solar age como carros no trânsito da cidade e surge relativamente lentamente. Os cientistas sabem disso há mais de trinta anos e o usaram para fornecer uma estimativa grosseira da velocidade do vento solar - rápida ou lenta.
No novo trabalho, a equipe vinculou a velocidade do vento solar, que sopra além da Terra, a variações mais profundas na atmosfera solar do que havia sido detectado anteriormente (ou até mesmo esperado). Ao medir o tempo necessário para uma onda sonora viajar entre duas alturas na cromosfera, eles foram capazes de determinar que a cromosfera é efetivamente "esticada" abaixo dos orifícios coronais com seus campos magnéticos abertos, mas comprimida abaixo das regiões magneticamente fechadas.
A equipe usou a observação para derivar uma gama contínua de velocidades do vento solar a partir da estrutura da cromosfera. Quanto maior a camada cromosférica, maior é a sua expansão por campos magnéticos abertos e mais rápido o vento solar soprará. Esse novo método é mais preciso do que a antiga estimativa "rápida ou lenta".
A espaçonave Transition Region e Coronal Explorer (TRACE) da NASA foi usada para medir a velocidade das ondas sonoras na cromosfera, e a sonda Advanced Composition Explorer (ACE) da NASA foi usada para fazer medições da velocidade do vento solar que soprava pela Terra. Comparar os dados das duas naves espaciais deu a conexão.
“Antes dessa descoberta, só era possível determinar a velocidade do vento solar de naves espaciais que estavam aproximadamente alinhadas entre a Terra e o Sol, como ACE, WIND e o Observatório Solar e Heliosférico. Essa frota de naves espaciais foi colocada ao longo da linha Terra-Sol, porque precisamos saber sobre o clima espacial que está por vir. No entanto, comparado ao tamanho do nosso sistema solar, essa é uma faixa muito estreita; é como olhar através de um canudo de refrigerante. Com essa descoberta, podemos usar o TRACE para criar imagens que podem prever a velocidade do vento solar em metade do sistema solar ”, disse o Dr. Joe Gurman, pesquisador solar da NASA Goddard.
Fonte original: Comunicado da SWRI
