{"id":6372,"date":"2023-09-19T06:24:43","date_gmt":"2023-09-19T05:24:43","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6372"},"modified":"2023-09-19T06:24:44","modified_gmt":"2023-09-19T05:24:44","slug":"solar-orbiter-aproxima-se-da-solucao-para-um-misterio-solar-com-65-anos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/09\/19\/solar-orbiter-aproxima-se-da-solucao-para-um-misterio-solar-com-65-anos\/","title":{"rendered":"Solar Orbiter aproxima-se da solu\u00e7\u00e3o para um mist\u00e9rio solar com 65 anos"},"content":{"rendered":"
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A atmosfera exterior do Sol, conhecida como coroa, pode ser vista a estender-se no espa\u00e7o nesta imagem do instrumento Metis da Solar Orbiter. O Metis \u00e9 um dispositivo multi-comprimento de onda, que funciona nos comprimentos de onda vis\u00edvel e ultravioleta. \u00c9 um coron\u00f3grafo, o que significa que bloqueia a luz solar brilhante da superf\u00edcie solar, deixando vis\u00edvel a luz mais t\u00e9nue que se espalha pelas part\u00edculas da coroa. Nesta imagem, o disco vermelho difuso representa o coron\u00f3grafo, enquanto que o disco branco \u00e9 uma m\u00e1scara para comprimir o tamanho da imagem e reduzir a quantidade de dados desnecess\u00e1rios transmitidos.
Cr\u00e9dito: ESA e NASA\/Solar Orbiter\/equipa Metis; D. Telloni et al (2023)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Um alinhamento c\u00f3smico e um pouco de “gin\u00e1stica” por naves espaciais proporcionaram uma medi\u00e7\u00e3o inovadora que est\u00e1 a ajudar a resolver um mist\u00e9rio c\u00f3smico com 65 anos de exist\u00eancia: porque \u00e9 que a atmosfera do Sol \u00e9 t\u00e3o quente?<\/p>\n\n\n\n

A atmosfera do Sol \u00e9 chamada de coroa. \u00c9 constitu\u00edda por um g\u00e1s eletricamente carregado conhecido como plasma e tem uma temperatura de cerca de um milh\u00e3o de graus Celsius.<\/p>\n\n\n\n

A sua temperatura \u00e9 um mist\u00e9rio persistente porque a superf\u00edcie do Sol tem apenas cerca de 6000\u00ba C. A coroa deveria ser mais fria do que a superf\u00edcie porque a energia do Sol prov\u00e9m do forno nuclear no seu n\u00facleo e as coisas arrefecem naturalmente quanto mais se afastam de uma fonte de calor. No entanto, a coroa \u00e9 mais de 150 vezes mais quente do que a superf\u00edcie.<\/p>\n\n\n\n

Deve haver outro m\u00e9todo de transfer\u00eancia de energia para o plasma, mas qual?<\/p>\n\n\n\n

H\u00e1 muito que se suspeita que a turbul\u00eancia na atmosfera solar pode resultar num aquecimento significativo do plasma na coroa. Mas quando se trata de investigar este fen\u00f3meno, os f\u00edsicos solares deparam-se com um problema pr\u00e1tico: \u00e9 imposs\u00edvel recolher todos os dados de que necessitam com apenas uma nave espacial.<\/p>\n\n\n\n

H\u00e1 duas formas de investigar o Sol: dete\u00e7\u00e3o remota e medi\u00e7\u00f5es in situ. Na dete\u00e7\u00e3o remota, a nave espacial \u00e9 posicionada a uma certa dist\u00e2ncia e utiliza c\u00e2maras para observar o Sol e a sua atmosfera em diferentes comprimentos de onda. Para as medi\u00e7\u00f5es in situ, a nave espacial voa pela regi\u00e3o que pretende investigar e efetua medi\u00e7\u00f5es das part\u00edculas e dos campos magn\u00e9ticos nessa parte do espa\u00e7o.<\/p>\n\n\n\n

Ambas as abordagens t\u00eam as suas vantagens. A dete\u00e7\u00e3o remota mostra os resultados em grande escala, mas n\u00e3o os pormenores dos processos que ocorrem no plasma. Entretanto, as medi\u00e7\u00f5es in situ fornecem informa\u00e7\u00f5es altamente espec\u00edficas sobre os processos em pequena escala no plasma, mas n\u00e3o mostram como estes afetam a grande escala.<\/p>\n\n\n\n

Para obter a imagem completa, s\u00e3o necess\u00e1rias duas naves espaciais. \u00c9 exatamente isso que os f\u00edsicos solares t\u00eam atualmente, sob a forma da nave espacial Solar Orbiter, operada pela ESA, e da Parker Solar Probe da NASA. A Solar Orbiter foi concebida para se aproximar o mais poss\u00edvel do Sol e ainda efetuar opera\u00e7\u00f5es de dete\u00e7\u00e3o remota, juntamente com medi\u00e7\u00f5es in situ. A Parker Solar Probe renuncia em grande parte \u00e0 dete\u00e7\u00e3o remota do pr\u00f3prio Sol para se aproximar ainda mais para efetuar as suas medi\u00e7\u00f5es in situ.<\/p>\n\n\n\n

Mas para tirar o m\u00e1ximo partido das suas abordagens complementares, a Parker Solar Probe teria de estar dentro do campo de vis\u00e3o de um dos instrumentos da Solar Orbiter. Desta forma, a Solar Orbiter poderia registar as consequ\u00eancias em grande escala do que a Parker Solar Probe estava a medir in situ.<\/p>\n\n\n\n

Daniele Telloni, investigador do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) no Observat\u00f3rio Astrof\u00edsico de Turim, faz parte da equipa respons\u00e1vel pelo instrumento Metis da Solar Orbiter. O Metis \u00e9 um coron\u00f3grafo que bloqueia a luz da superf\u00edcie do Sol e tira fotografias da coroa solar. \u00c9 o instrumento perfeito para utilizar nas medi\u00e7\u00f5es em grande escala e, por isso, Daniele come\u00e7ou a procurar alturas em que a Parker Solar Probe estaria alinhada.<\/p>\n\n\n\n

Descobriu que, a 1 de junho de 2022, as duas naves estariam na configura\u00e7\u00e3o orbital correta – quase. Essencialmente, a Solar Orbiter estaria a olhar para o Sol e a Parker Solar Probe estaria mesmo ao lado, tentadoramente perto, mas fora do campo de vis\u00e3o do instrumento Metis.<\/p>\n\n\n

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Infogr\u00e1fico da “medi\u00e7\u00e3o bidirecional” efetuada conjuntamente pela Solar Orbiter e pela Parker Solar Probe.
Cr\u00e9dito: ESA\/ATG, ESA e NASA\/Solar Orbiter\/Equipa Metis e D. Telloni et al. 2023<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Ao analisar o problema, Daniele apercebeu-se de que bastava fazer um pouco de gin\u00e1stica com a Solar Orbiter para que a Parker Solar Probe ficasse vis\u00edvel: uma rota\u00e7\u00e3o de 45 graus e apontando-a ligeiramente para longe do Sol.<\/p>\n\n\n\n

Mas quando todas as manobras de uma miss\u00e3o espacial s\u00e3o cuidadosamente planeadas com anteced\u00eancia, e as pr\u00f3prias naves espaciais s\u00e3o concebidas para apontar apenas em dire\u00e7\u00f5es muito espec\u00edficas, especialmente quando enfrentam o tem\u00edvel calor do Sol, n\u00e3o era claro que a equipa de opera\u00e7\u00f5es da nave espacial autorizasse tal desvio. No entanto, uma vez que todos estavam cientes do potencial retorno cient\u00edfico, a decis\u00e3o foi um claro “sim”.<\/p>\n\n\n\n

A Parker Solar Probe entrou no campo de vis\u00e3o e, em conjunto, as naves espaciais produziram as primeiras medi\u00e7\u00f5es simult\u00e2neas da configura\u00e7\u00e3o em grande escala da coroa solar e das propriedades microf\u00edsicas do plasma.<\/p>\n\n\n\n

“Este trabalho \u00e9 o resultado das contribui\u00e7\u00f5es de muitas, muitas pessoas”, diz Daniele, que liderou a an\u00e1lise dos conjuntos de dados. Trabalhando em conjunto, conseguiram fazer a primeira estimativa combinada, observacional e in situ, da taxa de aquecimento coronal.<\/p>\n\n\n\n

“A capacidade de utilizar tanto a Solar Orbiter como a Parker Solar Probe abriu uma dimens\u00e3o inteiramente nova nesta investiga\u00e7\u00e3o”, afirma Gary Zank, da Universidade do Alabama em Huntsville, EUA, coautor do artigo resultante.<\/p>\n\n\n

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Impress\u00e3o de artista das sondas solares da ESA e da NASA. N\u00e3o est\u00e3o \u00e0 escala e n\u00e3o ilustra uma configura\u00e7\u00e3o realista das duas miss\u00f5es.
Cr\u00e9dito: Solar Orbiter – ESA\/ATG medialab; Parker Solar Probe – NASA\/Johns Hopkins APL<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Ao comparar a taxa recentemente medida com as previs\u00f5es te\u00f3ricas efetuadas pelos f\u00edsicos solares ao longo dos anos, Daniele demonstrou que os f\u00edsicos solares tinham quase de certeza raz\u00e3o na sua identifica\u00e7\u00e3o da turbul\u00eancia como uma forma de transfer\u00eancia de energia.<\/p>\n\n\n\n

A forma espec\u00edfica como a turbul\u00eancia o faz n\u00e3o \u00e9 muito diferente do que acontece quando se mexe a ch\u00e1vena de caf\u00e9 da manh\u00e3. Ao estimular os movimentos aleat\u00f3rios de um fluido, seja um g\u00e1s ou um l\u00edquido, a energia \u00e9 transferida para escalas cada vez mais pequenas, o que culmina na transforma\u00e7\u00e3o da energia em calor. No caso da coroa solar, o fluido tamb\u00e9m est\u00e1 magnetizado, pelo que a energia magn\u00e9tica armazenada tamb\u00e9m est\u00e1 dispon\u00edvel para ser convertida em calor.<\/p>\n\n\n\n

Esta transfer\u00eancia de energia magn\u00e9tica e de movimento de escalas maiores para escalas mais pequenas \u00e9 a pr\u00f3pria ess\u00eancia da turbul\u00eancia. Nas escalas mais pequenas, permite que as flutua\u00e7\u00f5es interajam finalmente com part\u00edculas individuais, principalmente prot\u00f5es, e as aque\u00e7am.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 necess\u00e1rio mais trabalho antes de podermos dizer que o problema do aquecimento solar est\u00e1 resolvido, mas agora, gra\u00e7as ao trabalho de Daniele, os f\u00edsicos solares t\u00eam a sua primeira medi\u00e7\u00e3o deste processo.<\/p>\n\n\n\n

“Trata-se de uma estreia cient\u00edfica. Este trabalho representa um passo em frente significativo na resolu\u00e7\u00e3o do problema do aquecimento coronal”, afirma Daniel M\u00fcller, cientista do projeto.<\/p>\n\n\n\n

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