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Fonte departículas perigosas de alta energia localizadas no Sol
Essaspartículas são altamente carregadas e, se atingirem a atmosfera da Terra, podem interromper satanãlites e infraestrutura eletra´nica, além de representar um risco de radiaa§a£o para astronautas e pessoas em aviaµes.
Por University College London - 03/03/2021


Uma ejeção de massa coronal, ou CME, irrompendo no espaço em 31 de agosto de 2012. Aqui estãouma versão combinada dos comprimentos de onda de 171 e 304 angstrom retirados do Observatório Solar Dynamics. Crédito: NASA / GSFC / SDO

A fonte departículas solares potencialmente perigosas, liberadas do Sol em alta velocidade durante tempestades em sua atmosfera externa, foi localizada pela primeira vez por pesquisadores da UCL e da Universidade George Mason, na Virga­nia, EUA.

Essaspartículas são altamente carregadas e, se atingirem a atmosfera da Terra, podem interromper satanãlites e infraestrutura eletra´nica, além de representar um risco de radiação para astronautas e pessoas em aviaµes. Em 1859, durante o que éconhecido como o Evento Carrington, uma grande tempestade solar fez com que os sistemas telegra¡ficos em toda a Europa e Amanãrica falhassem. Com o mundo moderno tão dependente da infraestrutura eletra´nica, o potencial de danos émuito maior.

Para minimizar o perigo, os cientistas estãoprocurando entender como esses fluxos departículas são produzidos para que possam prever melhor quando podem afetar a Terra.

No novo estudo, publicado na Science Advances , os pesquisadores analisaram a composição daspartículas energanãticas solares em direção a  Terra e descobriram que elas tinham a mesma "impressão digital" do plasma localizado na parte inferior da coroa do Sol, perto da regia£o intermedia¡ria da atmosfera do Sol, a cromosfera.

A coautora Dra. Stephanie Yardley (UCL Mullard Space Science Laboratory, MSSL) disse: "Em nosso estudo, observamos pela primeira vez exatamente de onde aspartículas energanãticas solares vão do Sol. Nossas evidaªncias apoiam teorias de que essaspartículas altamente carregadas se originam do plasma que foi mantido baixo na atmosfera do Sol por fortes campos magnanãticos . Essaspartículas energanãticas, uma vez liberadas, são então aceleradas por erupções que viajam a uma velocidade de alguns milhares de quila´metros por segundo.

"Aspartículas energanãticas podem chegar a  Terra muito rapidamente, dentro de alguns minutos a algumas horas, com esses eventos durando dias. Atualmente, são podemos fornecer previsaµes desses eventos conforme eles estãoocorrendo, pois éaltamente desafiador prever esses eventos antes que ocorram. Compreendendo melhor os processos do Sol, podemos melhorar as previsaµes para que, quando uma grande tempestade solar vier, tenhamos tempo de agir para reduzir os riscos. "

O autor principal, Dr. David Brooks (George Mason University e Professor Associado Honora¡rio da UCL MSSL) disse: "Nossas observações fornecem um vislumbre tentador de onde o material que produzpartículas de energia solar vem em alguns eventos do último ciclo solar. agora iniciando um novo ciclo solar, e assim que ele comea§ar, usaremos as mesmas técnicas para ver se nossos resultados são geralmente verdadeiros ou se esses eventos são de alguma forma incomuns.
 
"Temos sorte de que nossa compreensão dos mecanismos por trás das tempestades solares e daspartículas energanãticas solares provavelmente avana§ara¡ rapidamente nos pra³ximos anos, graças aos dados que sera£o obtidos de duas Espaçonaves - a Solar Orbiter da ESA e a NASA Parker Solar Probe - que estãocaminhando mais perto do Sol do que qualquer outra Espaçonave esteve antes. "

No estudo, os pesquisadores usaram medições do satanãlite Vento da NASA, localizado entre o Sol e a Terra, para analisar uma sanãrie de fluxos departículas energanãticas solares, cada uma com duração de pelo menos um dia, em janeiro de 2014. Eles compararam isso com dados de espectroscopia do JAXA- nave espacial Hinode conduzida. (O espectra´metro de imagem EUV a bordo da Espaçonave foi construa­do pela UCL MSSL e o Dr. Brooks émembro da equipe de operações da missão no Japa£o.)

Eles descobriram que aspartículas energanãticas solares medidas pelo satanãlite Wind tinham a mesma assinatura química - uma abunda¢ncia de sila­cio em comparação com o enxofre - que o plasma confinado perto do topo da cromosfera solar. Esses locais estavam nos "pontos de apoio" de loops coronais quentes - isto anã, na parte inferior dos loops de campo magnético e plasma que se estendiam para a atmosfera externa do Sol e vice-versa.

Usando uma nova técnica, a equipe mediu a força do campo magnético coronal nesses pontos de apoio e descobriu que era muito alta, na regia£o de 245 a 550 Gauss, confirmando a teoria de que o plasma émantido na atmosfera do Sol por fortes campos magnanãticos antes de sua liberação no Espaço.

Parta­culas energanãticas solares são liberadas do Sol e são aceleradas por erupções solares (grandes explosaµes) ou ejeções de massa coronal - ejeções de enormes nuvens de plasma e campo magnanãtico. Cerca de 100 eventos departículas energanãticas solares ocorrem a cada ciclo solar de 11 anos, embora esse número varie de ciclo para ciclo.

As últimas descobertas apoiam a ideia de que algumaspartículas energanãticas solares se originam de uma fonte diferente do vento solar lento (cuja origem ainda édebatida), já que estãoconfinadas em condições especa­ficas em loops coronais quentes no centro da regia£o da fonte. Um vento solar mais rápido éemitido continuamente pelo Sol; seu encontro com a atmosfera da Terra pode gerar a aurora boreal.

Aspartículas de alta energia liberadas em janeiro de 2014 vieram de uma regia£o vola¡til do Sol que tinha frequentes erupções solares e CMEs e um campo magnético extremamente forte. A regia£o, conhecida como 11944, era uma das maiores regiaµes ativas do Sol na anãpoca e era visível aos observadores na Terra como uma mancha solar - uma mancha escura nasuperfÍcie do sol.

Um alerta de tempestade de radiação forte foi emitido na anãpoca pelo Centro de Previsão do Clima Espacial NOAA / NWS, mas o evento de parta­cula energanãtica solar não causou qualquer perturbação na atmosfera da Terra, embora os sistemas de computador na própria nave Hinode tenham registrado vários acertos departículas .

Uma medição foi feita da força do campo magnético dentro da regia£o 11944 em um estudo separado logo após este período de tempo, e foi uma das mais altas já registradas no Sol - 8,2 kG.

 

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