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NASA entra na atmosfera solar pela primeira vez trazendo novas descobertas

Pela primeira vez na história, uma espaçonave tocou o sol. A Parker Solar Probe da NASA agora voou através da atmosfera superior do Sol - a corona - e amostras de partículas e campos magnéticos lá.

Como revelado pela NASA, por meio de comunicado, o novo marco representa um grande passo para a Parker Solar Probe e um grande salto para a ciência solar. Assim como o pouso na Lua permitiu aos cientistas entender como ela foi formada, tocar a própria matéria de que o Sol é feito ajudará os cientistas a descobrir informações críticas sobre nossa estrela mais próxima e sua influência no sistema solar.

À medida que circula mais perto da superfície solar, Parker está fazendo novas descobertas de que outras espaçonaves estavam muito longe para ver, incluindo de dentro do vento solar - o fluxo de partículas do Sol que podem nos influenciar na Terra.

Em 2019, Parker descobriu que estruturas magnéticas em zigue-zague no vento solar, chamadas de ziguezague, são abundantes perto do sol. Mas como e onde eles se formam permanece um mistério. Reduzindo pela metade a distância ao Sol desde então, a Parker Solar Probe agora passou perto o suficiente para identificar um lugar onde se originaram: a superfície solar.

Como revelado pela NASA, a primeira passagem pela corona - e a promessa de mais sobrevoos por vir - continuará a fornecer dados sobre fenômenos impossíveis de estudar à distância.

A Parker Solar Probe foi lançada em 2018 para explorar os mistérios do Sol, viajando mais perto dele do que qualquer nave espacial anterior. Três anos após o lançamento e décadas após a primeira concepção, Parker finalmente chegou.

NASA entra na atmosfera solar pela primeira vez

Ao contrário da Terra, o Sol não tem uma superfície sólida. Mas tem uma atmosfera superaquecida, feita de material solar ligado ao Sol pela gravidade e forças magnéticas. À medida que o calor e a pressão crescentes empurram esse material para longe do Sol, ele atinge um ponto em que a gravidade e os campos magnéticos são muito fracos para contê-lo.

Como revelado pela NASA,  esse ponto, conhecido como superfície crítica de Alfvén, marca o fim da atmosfera solar e o início do vento solar. O material solar com a energia necessária para atravessar essa fronteira torna-se o vento solar, que arrasta o campo magnético do Sol com ele enquanto atravessa o sistema solar, para a Terra e além.

É importante ressaltar que, além da superfície crítica de Alfvén, o vento solar se move tão rápido que as ondas dentro do vento nunca podem viajar rápido o suficiente para voltar ao Sol - cortando sua conexão.

Até agora, os pesquisadores não tinham certeza de onde estava exatamente a superfície crítica de Alfvén. Com base em imagens remotas da corona, as estimativas apontam para algo entre 10 e 20 raios solares da superfície do Sol - 4,3 a 8,6 milhões de milhas. A trajetória espiral de Parker a aproxima lentamente do Sol e, durante as últimas passagens, a espaçonave estava consistentemente abaixo de 20 raios solares (91 por cento da distância da Terra ao Sol), colocando-a em posição de cruzar a fronteira - se as estimativas fossem correto.

Como revelado pela NASA, em 28 de abril de 2021, durante seu oitavo sobrevoo do Sol, a Parker Solar Probe encontrou as condições magnéticas e de partículas específicas em 18,8 raios solares (cerca de 8,1 milhões de milhas) acima da superfície solar, que disseram aos cientistas que ela havia cruzado a superfície crítica de Alfvén para o primeira vez e finalmente entrou na atmosfera solar.

Durante o sobrevôo, a Parker Solar Probe entrou e saiu da corona várias vezes. Isso é provado o que alguns previram - que a superfície crítica de Alfvén não tem o formato de uma bola lisa. Em vez disso, tem picos e vales que enrugam a superfície.

Descobrir onde essas saliências se alinham com a atividade solar proveniente da superfície pode ajudar os cientistas a aprender como os eventos no Sol afetam a atmosfera e o vento solar.

Como revelado pela NASA, em um ponto, conforme a Parker Solar Probe mergulhava para um pouco abaixo de 15 raios solares da superfície do Sol, ela transitou por uma característica na corona chamada pseudo-estrela. Pseudoestreamers são estruturas massivas que se elevam acima da superfície do Sol e podem ser vistas da Terra durante os eclipses solares.

Passar pelo pseudostreamer foi como voar no centro de uma tempestade. Dentro do pseudostreamer, as condições se aquietaram, as partículas diminuíram e o número de ziguezagues caiu - uma mudança dramática em relação à barragem de partículas que a espaçonave geralmente encontra no vento solar.

Pela primeira vez, a espaçonave se encontrou em uma região onde os campos magnéticos eram fortes o suficiente para dominar o movimento das partículas. Essas condições foram a prova definitiva de que a espaçonave havia passado pela superfície crítica de Alfvén e entrado na atmosfera solar, onde campos magnéticos moldam o movimento de tudo na região.

Como revelado pela NASA, a primeira passagem pela coroa, que durou apenas algumas horas, é uma das muitas planejadas para a missão. Parker continuará a espiralar mais perto do Sol, eventualmente chegando a 8,86 raios solares da superfície. Os próximos sobrevôos, o próximo ocorrendo em janeiro de 2022, provavelmente trarão a Parker Solar Probe através da corona novamente.

O tamanho da coroa também é impulsionado pela atividade solar. Conforme o ciclo de atividade do Sol de 11 anos - o ciclo solar - aumenta, a borda externa da corona se expande, dando à Parker Solar Probe uma chance maior de permanecer dentro da corona por períodos mais longos.

Mesmo antes das primeiras viagens pela coroa, alguma física surpreendente já estava surgindo. Em recentes encontros solares, a Parker Solar Probe coletou dados que indicam a origem de estruturas em forma de ziguezague no vento solar, chamadas de ziguezague. Como revelado pela NASA,  os dados mostraram que um ponto em que os ziguezagues se originam está na superfície visível do Sol - a fotosfera.

Quando chega à Terra, a 93 milhões de milhas de distância, o vento solar é um vento contrário implacável de partículas e campos magnéticos. Mas, à medida que escapa do Sol, o vento solar é estruturado e irregular.

Em meados da década de 1990, a missão Ulysses da NASA-Agência Espacial Européia sobrevoou os pólos do Sol e descobriu um punhado de bizarras dobras em forma de S nas linhas do campo magnético do vento solar, que desviou partículas carregadas em um caminho em zigue-zague enquanto escapavam o sol. Por décadas, os cientistas pensaram que esses ziguezagues ocasionais eram estranhezas confinadas às regiões polares do Sol.

Novas descobertas

Como revelado pela NASA,  as pistas vieram enquanto Parker orbitava mais perto do Sol em seu sexto sobrevoo, a menos de 25 raios solares de distância. Os dados mostraram que os ziguezagues ocorrem em patches e têm uma porcentagem maior de hélio - conhecido por vir da fotosfera - do que outros elementos. As origens dos ziguezagues foram ainda mais estreitas quando os cientistas encontraram as manchas alinhadas com funis magnéticos que emergem da fotosfera entre estruturas celulares de convecção chamadas supergrânulos.

Além de ser o berço dos ziguezagues, os cientistas acreditam que os funis magnéticos podem ser o local de origem de um componente do vento solar. O vento solar vem em duas variedades diferentes - rápido e lento - e os funis podem ser de onde algumas partículas do vento solar rápido vêm.

Embora as novas descobertas localizem onde os ziguezagues são feitos, os cientistas ainda não podem confirmar como eles são formados. Uma teoria sugere que eles podem ser criados por ondas de plasma que rolam pela região como as ondas do oceano.

Como revelado pela NASA, outro afirma que eles são feitos por um processo explosivo conhecido como reconexão magnética, que ocorre nas fronteiras onde os funis magnéticos se juntam.

Agora que os pesquisadores sabem o que procurar, as passagens mais fechadas de Parker podem revelar ainda mais pistas sobre ziguezagues e outros fenômenos solares. Os dados que virão permitirão aos cientistas um vislumbre de uma região que é crítica para superaquecer a coroa e empurrar o vento solar a velocidades supersônicas.

Ainda de acordo com as informações, essas medições da coroa serão críticas para a compreensão e previsão de eventos climáticos espaciais extremos que podem interromper as telecomunicações e danificar satélites ao redor da Terra.

Texto com informações da NASA

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