A missão Solar Orbiter, liderada pela Agência Espacial Europeia, conseguiu dividir o fluxo de partículas energéticas lançadas pelo Sol no espaço em dois grupos, rastreando cada um até um tipo diferente de erupção solar.
O Sol é o maior acelerador de partículas energéticas do Sistema Solar. Ele acelera elétrons a quase a velocidade da luz e os lança no espaço, inundando o Sistema Solar com os chamados ‘Elétrons Energéticos Solares’ (SEEs).
Pesquisadores utilizaram o Solar Orbiter para identificar a origem desses elétrons energéticos e rastrear o que observamos no espaço de volta para o que realmente acontece no Sol. Em um artigo a ser publicado na Astronomy & Astrophysics em 1º de setembro, eles explicam que encontraram dois tipos de SEE com histórias claramente distintas: um ligado a flares solares intensos (explosões de áreas menores da superfície solar) e outro a erupções maiores de gás quente da atmosfera do Sol (conhecidas como ‘ejeções de massa coronal’, ou CMEs).
“Observamos uma clara divisão entre eventos ‘impulsivos’, onde esses elétrons energéticos saem rapidamente da superfície do Sol em rajadas devido a flares solares, e eventos ‘graduais’ associados às CMEs mais extensas, que liberam um fluxo mais amplo de partículas ao longo de períodos mais longos,” diz Alexander Warmuth, autor principal do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), na Alemanha.
Uma conexão mais clara
Enquanto os cientistas já sabiam que existiam dois tipos de eventos SEE, o Solar Orbiter conseguiu medir uma grande quantidade de eventos e observar muito mais perto do Sol do que outras missões, revelando como eles se formam e deixam a superfície do nosso astro.
“Nós só conseguimos identificar e entender esses dois grupos ao observar centenas de eventos a diferentes distâncias do Sol com múltiplos instrumentos – algo que apenas o Solar Orbiter pode fazer,” acrescenta Alexander. “Ao nos aproximarmos tanto do nosso astro, conseguimos medir as partículas em um estado ‘prístino’ inicial e assim determinar com precisão o tempo e o local em que elas começaram no Sol.”
Atrasos no voo
Os pesquisadores detectaram os eventos SEE a diferentes distâncias do Sol. Isso permitiu estudar como os elétrons se comportam enquanto viajam pelo Sistema Solar, respondendo a uma questão persistente sobre essas partículas energéticas.
Quando avistamos um flare ou uma CME, muitas vezes há um aparente atraso entre o que observamos acontecendo no Sol e a liberação de elétrons energéticos no espaço. Em casos extremos, parece que as partículas levam horas para escapar. Por quê?
“Aparentemente, isso está pelo menos em parte relacionado à maneira como os elétrons viajam pelo espaço – pode haver um atraso na liberação, mas também um atraso na detecção,” diz Laura Rodríguez-García, co-autora e pesquisadora da ESA. “Os elétrons encontram turbulência, são dispersos em diferentes direções, e assim não os detectamos imediatamente. Esses efeitos se acumulam à medida que você se afasta do Sol.”
O espaço entre o Sol e os planetas do Sistema Solar não é vazio. Um vento de partículas carregadas flui constantemente do Sol, arrastando o campo magnético do Sol consigo. Isso preenche o espaço e influencia como os elétrons energéticos viajam; em vez de poderem ir aonde querem, eles são confinados, dispersos e perturbados por esse vento e sua magnetismo.
O estudo cumpre um importante objetivo do Solar Orbiter: monitorar continuamente nosso astro e seus arredores para rastrear partículas ejetadas de volta a suas fontes no Sol.
“Graças ao Solar Orbiter, estamos conhecendo nosso astro melhor do que nunca,” diz Daniel Müller, cientista do projeto da ESA para o Solar Orbiter. “Durante seus primeiros cinco anos no espaço, o Solar Orbiter observou uma abundância de eventos de Elétrons Energéticos Solares. Como resultado, conseguimos realizar análises detalhadas e compilar um banco de dados único para a comunidade global explorar.”
Mantendo a Terra segura
Essencialmente, essa descoberta é importante para nossa compreensão do clima espacial, onde previsões precisas são fundamentais para manter nossos satélites operacionais e seguros. Um dos dois tipos de eventos SEE é mais relevante para o clima espacial: aquele ligado às CMEs, que tendem a conter mais partículas de alta energia e, portanto, representam uma ameaça maior de dano. Por isso, ser capaz de distinguir entre os dois tipos de elétrons energéticos é extremamente relevante para nossas previsões.
“Conhecimentos como este do Solar Orbiter ajudarão a proteger outras espaçonaves no futuro, permitindo-nos entender melhor as partículas energéticas do Sol que ameaçam nossos astronautas e satélites,” acrescenta Daniel. “A pesquisa é um ótimo exemplo do poder da colaboração – foi possível apenas graças à experiência combinada e ao trabalho em equipe de cientistas europeus, equipes de instrumentos de todos os Estados Membros da ESA e colegas dos EUA.”
Olhando para o futuro, a missão Vigil da ESA irá inovar abordagens, observando operacionalmente o ‘lado’ do Sol pela primeira vez, desbloqueando insights contínuos sobre a atividade solar. Prevista para ser lançada em 2031, a Vigil irá detectar eventos solares potencialmente perigosos antes que eles se tornem visíveis da Terra, proporcionando conhecimento antecipado sobre sua velocidade, direção e chances de impacto.
Nossa compreensão de como nosso planeta responde a tempestades solares também será investigada mais a fundo com o lançamento da missão Smile da ESA no próximo ano. A Smile irá estudar como a Terra suporta o ‘vento’ implacável e os surtos esporádicos de partículas intensas lançadas em nossa direção pelo Sol, explorando como as partículas interagem com o campo magnético protetor do nosso planeta.
O Solar Orbiter é uma missão espacial de colaboração internacional entre a ESA e a NASA, operada pela ESA.
