Cientistas da sonda solar Parker revelam primeiros resultados impressionantes sobre o Sol

Na última quarta-feira (4), cientistas divulgaram os surpreendentes resultados iniciais dos dois primeiros encontros do Parker Solar Probe com o Sol.

A 36 raios solares de distância, já está claro que o nosso Sol é uma fera indomável e cheia de surpresas, com ventos solares circulando-o mais rápido do que o esperado, invertendo rapidamente campos magnéticos e gotas de plasma saindo de sua coroa. Esses quatro primeiros estudos já geraram novos mistérios e demonstram quanta ciência ainda está por vir da Parker Solar Probe.

• Primeira leva de dados da sonda Parker, que cada vez mais se aproxima do Sol, está disponível ao público
• Sonda Parker, da NASA, já está preparada para se aproximar novamente do Sol

“Eu não estava pensando em ver coisas surpreendentes tão cedo”, disse Justin Kasper, pesquisador principal do instrumento Solar Wind Electron Alphas e Protons (SWEAP) do Parker Solar Probe. “Claramente não haverá um momento de tédio, à medida que nos aproximamos”.

O Parker Solar Probe foi lançado em agosto de 2018 com muita celebração. Seus pesquisadores esperam descobrir por que a atmosfera externa do Sol, também conhecida como coroa, tem temperaturas acima de um milhão de graus Celsius, enquanto sua superfície é de apenas alguns milhares de graus Celsius. Eles também querem entender o processo pelo qual a coroa emite as partículas energéticas que chamamos de vento solar. A sonda possui um conjunto de instrumentos de imagem, medição de partículas e de campo eletromagnético, protegidos por uma espuma avançada de carbono e um escudo térmico de cerâmica.

A sonda usou a gravidade de Vênus para se lançar em uma órbita excêntrica que a carrega mais rapidamente e a aproxima mais do Sol do que qualquer missão anterior. Depois de liberar dados publicamente no mês passado, os cientistas agora estão apresentando os resultados dos dois primeiros encontros, que ocorreram em novembro de 2018 e abril de 2019, e levaram a sonda a 36 raios solares do Sol. Suas descobertas aparecem em quatro artigos publicados hoje na Nature.

Talvez a descoberta mais dramática tenha sido os intrincados detalhes do vento solar, que perde complexidade à medida que viaja em direção à Terra. O instrumento FIELDS, que mede o campo eletromagnético, observou jatos de plasma pontuando um vento solar mais silencioso emanando de um buraco na coroa, produzindo regiões onde o campo magnético gira rapidamente, de acordo com o artigo. Nessas regiões, é como se você tivesse entrado em um local onde a agulha da bússola começa a girar entre o sul e o norte. O Sol está gerando essa estrutura eólica solar mesmo durante o atual mínimo solar, quando o Sol supostamente deveria ser menos ativo.

Observar o comportamento das próprias partículas com o SWEAP revelou picos na velocidade das partículas associados a esses movimentos de campo magnético que ocorreram mil vezes ao longo de um período de observação de 11 dias. Além disso, o movimento rotacional das partículas ao redor do Sol atingiu um pico entre 35 e 50 quilômetros por segundo, cerca de 10 vezes mais rápido do que o previsto anteriormente, com base na rotação do próprio Sol, segundo o artigo. Imagine chegar a um carrossel e ver o animal mais externo viajando inexplicavelmente rápido; você ficaria confuso também. Como o vento solar deveria estar retirando energia do Sol, essas partículas de alta velocidade sugerem que a própria rotação do Sol também deveria diminuir a velocidade; é outro mistério para os cientistas desvendarem.

As imagens da luz solar espalhada por elétrons e partículas de poeira obtidas pelo Wide-Field Imager para o instrumento Parker Solar Probe, ou WISPR, confirmaram principalmente as observações da Terra, com menos dispersão do Sol. No entanto, uma queda na dispersão mais próxima do Sol parece sugerir evidências de uma zona “livre de poeira” teorizada, mas nunca observada. Essas observações também mostram evidências da estrutura complexa da própria coroa, com gotas de partículas emanando dela. Havia também evidências de tubos torcidos do campo magnético chamados cordas de fluxo e, pela primeira vez, evidências de elipses do campo magnético chamadas ilhas magnéticas, que são geradas pelas consequências energéticas do cruzamento e reorganização das linhas do campo magnético, de acordo com a pesquisa. 

Finalmente, a análise das partículas acima da coroa usando o instrumento Integrated Science Investigation of the Sun, ou ISʘIS, parece mostrar evidências de muitos outros eventos menores de emissão de partículas que não podemos ver da Terra. Estes eventos menores podem, eventualmente, cascatear para os eventos maiores ou de maior energia que nós vemos, disse David McComas, vice-presidente do Laboratório de Física Princeton Plasma. A equipe vê as partículas acelerando de maneiras diferentes, diretamente das linhas do campo magnético que se reconectam na coroa, dos choques e até das ondas menores de compressão, escrevem os autores. Acelerações de ondas de compressão não foram vistas antes.

No geral, esses resultados nos ajudarão a entender o vento solar e o clima espacial em geral, bem como de que maneira as partículas são aceleradas e se movimentam pelo ambiente solar, disse Mitzi Adams, cientista solar do Marshall Space Flight Center da NASA e que não estava envolvido no trabalho, ao Gizmodo em um e-mail.

E tudo isso é apenas de duas viagens.

“Isso sugere que podemos esperar muito mais observações de alta qualidade nos próximos seis anos da vida útil do Parker Solar Probe”, disse Reka Winslow, professora assistente de pesquisa da Universidade de New Hampshire, que não participou das análises, ao Gizmodo por e-mail. Ela explicou que um dos maiores obstáculos à compreensão dos processos solares é a falta de dados do ambiente solar. “Quanto mais dados de alta qualidade tivermos, maior a chance de respondermos conclusivamente a algumas das grandes questões que ainda restam na heliofísica”.

Essas missões mostram que muita informação se perde à medida que as partículas fazem a jornada entre o Sol e a Terra – dados que o Parker Solar Probe poderá gravar a partir de seu ponto de vista mais próximo. Outra missão da Agência Espacial Europeia, a Solar Orbiter, em breve se juntará ao Parker Solar Probe com seu próprio conjunto de instrumentos complementares, comentou Daniel Verscharen, pesquisador sênior da University College London, em um comentário da Nature. “Essas medições conjuntas certamente fecharão algumas das lacunas remanescentes em nosso conhecimento do Sol e do vento solar”.

O Sol só ficará mais ativo à medida que continuar do seu atual mínimo solar para o máximo e voltar ao longo de um ciclo de 11 anos, provavelmente lançando ainda mais surpresas nos vários instrumentos da sonda. Kasper disse: “Eu nem consigo imaginar como serão as coisas quando chegarmos três vezes mais perto”.