Duas sondas próximas do Sol resolveram mistério do vento solar

As duas sondas que viajam mais próximas do Sol coincidiram num raro alinhamento que permitiu resolver um dos mistérios da estrela, como o vento solar acelera e aquece, fenómenos pelos quais as chamadas ondas de Alfvén são responsáveis.

Uma equipa internacional liderada pelo Harvard Astrophysics Center e pelo Smithsonian (EUA) utilizou observações da sonda Solar Orbiter da Agência Espacial Europeia (ESA) e da Parker Solar Probe da NASA para desvendar este mistério da física solar e saber melhor como influencia o meio que o rodeia.

Os investigadores mostraram que as ondas de Alfvén, um tipo comum de onda eletromagnética de plasma, impulsionam a aceleração e o aquecimento do vento solar, que é um fluxo de partículas que escapa da atmosfera superior (corona) e quando atinge a Terra desencadeia a aurora boreal.

O vento solar ‘rápido’ viaja a velocidades superiores a 1,8 milhões de quilómetros por hora, mas deixa a atmosfera superior a velocidades mais baixas, pelo que é acelerado à medida que se afasta.

Além disso, inicia a sua viagem a milhões de graus de temperatura e, embora arrefeça naturalmente, fá-lo mais lentamente do que seria de esperar.

Antes deste trabalho, já tinha sido sugerido que as ondas de Alfvén eram uma possível fonte de energia, mas não existiam provas definitivas.

A equipa, que publicou na quinta-feira o seu estudo na revista Science, conseguiu tirar partido do facto de a Solar Orbiter e a Parker Solar Probe, que operam a distâncias diferentes e em órbitas muito diferentes, terem coincidido na mesma corrente de vento solar em fevereiro de 2022.

A Parker, que opera a cerca de 9 milhões de quilómetros do Sol, nas margens exteriores da atmosfera superior solar, cruzou primeiro a corrente e a Solar Orbiter, a 89 milhões de quilómetros de distância, quase dois dias depois. Este raro alinhamento permitiu os investigadores estudar a evolução do fenómeno.

Ao passar pela sonda da NASA, o vento solar continha ondas Alfvén de alta amplitude que fazem com que o campo magnético mude de direção, um fenómeno denominado ‘chicotada magnética’ (switchback, em inglês).

As medições da mesma corrente recolhidas 40 horas depois, quando chegou à sonda da ESA, não continham uma mudança de direção, embora o plasma tivesse aquecido e acelerado.

Ao comparar as duas medições, os autores mostram que a energia cinética e térmica adicional adquirida pelo plasma igualou a energia perdida pelas ondas de Alfvén.

Concluíram que estas ondas fornecem o aquecimento e a aceleração adicionais necessários ao vento solar à medida que este se desloca da atmosfera superior solar em direção ao Sistema Solar.