os astrônomos viram a avalanche que desencadeia erupções solares e muito mais!

O Sun foi o assunto da cidade no início da semana. Após uma grande erupção seguida por uma ejeção de massa coronal, desencadeou um tempestade geomagnético que permanecerá na memória dos caçadores de auroras boreais.

Mas se o astrônomos falei sobre o Sol esta semana, é por razões ligeiramente diferentes. Mesmo que o tema geral permaneça o mesmo: compreender como a nossa estrela funciona e os mecanismos por trás das suas ocasionais explosões de atividade.

Para lhe dar ideias, este infográfico detalha as diferentes regiões do nosso Sol. © S. Poletti, ESA

Imagens raras de três proeminências solares

Então oAgência Espacial Europeia (ESA) partilhou pela primeira vez esta segunda-feira imagens raras de três proeminências solares à medida que irrompiam doatmosfera do nosso Sol. Raros porque mostram, em time-lapse, um eclipse solar que durou cinco horas. Raro também porque os astrônomos dizem que não acontece com frequência tantas erupções ocorrerem em tão pouco tempo.

Esta animação em cores falsas combina dados do coronógrafo ASPIICS do Proba-3 – que faz a coroa interna do Sol parecer amarela – e aqueles do instrumento AIA (Conjunto de imagens atmosféricas) embarcou a bordo do Solar Dynamics Observatory (SDO) da NASA, que revela o disco solar em laranja escuro. A animação dura quatro segundos e mostra também três proeminências solares. ©ESA, Proba-3, ASPIICS; NASA, SDO, AIA

Tudo merece alguns esclarecimentos. Primeiro, em relação a este eclipse de cinco horas. Obviamente não há dúvida aqui de um eclipse solar, como observamos regularmente naturalmente da Terra. Mas, na verdade, um eclipse artificial orquestrado em 21 de setembro pelo ocultador da missão Proba-3, lançada em dezembro de 2024. Já causou pelo menos cinquenta em poucos meses. Tudo visualizado pela segunda máquina da missão, um coronógrafo perfeitamente alinhado com este ocultador para revelar as sutilezas ocultas da atmosfera do Sol. Aquela que os astrônomos chamam de coroa.

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Quanto às saliências que aparecem nestas imagens, correspondem a estruturas compostas por plasma – um gás – e de quem brilho sugere que eles estão extremamente quentes. Eles são. “A temperatura deles é de cerca de 10.000 °Cconfirma num comunicado de imprensa da ESA, Andrei Zhukov, gestor científico da ASPIICS no Observatório Real da Bélgica. Mas é muito mais frio que a coroa circundante. Sua temperatura sobe para um milhão de graus. » E os astrônomos ainda estão lutando para entender o porquê.

As imagens enviadas pelo Proba-3 mostram, portanto, nada menos que três dessas protuberâncias que podem quebrar completamente e então projetar plasma em diferentes direções no espaço. Um fenômeno que não deve ser confundido, no entanto, com explosões solares como aquela que desencadeou a memorável tempestade geomagnética no início da semana.

Uma explosão solar como nunca vimos antes

E por sorte, também esta semana, uma equipe internacional publicou na revista Astronomia e Astrofísica uma importante descoberta feita graças a imagens capturadas em setembro de 2024 pela sonda Orbitador Solar pilotado pela ESA. Como o avalanches em nossas montanhas nevadas que começam com movimentos pequenas quantidades de neve, as explosões solares são desencadeadas por perturbações fracas que se intensificam rapidamente.

Lembre-se de que as explosões ocorrem na superfície do nosso Sol quando oenergia armazenado em campos magnéticos emaranhados é liberado repentinamente. Os astrônomos falam de “reconexão” porque em poucos minutos, linhas de campo magnético interceptados em direções opostas, quebrem e reconectem. Eles podem então aquecer e acelerar rapidamente o plasma a milhões de graus, dando origem potencialmente a uma explosão solar.

Em setembro de 2024, quatro instrumentos de Orbitador Solar trabalharam simultaneamente para fornecer a imagem mais completa já obtida de uma explosão solar. E oferece aos astrônomos a possibilidade de acompanhar a progressão dos eventos por aproximadamente 40 minutos. “Tivemos a incrível oportunidade de observar os eventos precursores desta grande erupção com tanta precisãoestima num comunicado de imprensa da ESA Pradeep Chitta, do Max-InstitutPrancha pesquisa sobre o Sistema solar (Alemanha) e autor principal do artigo. “Observações tão detalhadas e de alta velocidade de uma explosão solar nem sempre são possíveis devido ao Windows possibilidades limitadas de observação e o considerável espaço de memória que esses dados ocupam nocomputador borda da sonda. Estávamos realmente no lugar certo, na hora certa, para capturar todos os detalhes desta erupção. »

Imagens de alta resolução de Orbitador Solar revelam os detalhes precisos do processo de “avalanche magnética” que precedeu a grande explosão solar em 30 de setembro de 2024. Essas imagens ampliam uma configuração complexa em forma de X de linhas de campo magnético, conectadas a um filamento solar escuro – não visível neste close-up – que finalmente desencadeia a explosão solar. ©ESA e NASA, Orbitador Solar, Equipe EUI

Erupções solares que disparam como nossas avalanches

Um filamento escuro em forma de arco composto por campos magnéticos torcidos e plasma. Depois, novos filamentos a cada dois segundos que se torcem como cordas. E, finalmente, uma região que se torna instável à medida que esses filamentos se rompem e se reconectam. Do reconexões magnéticas cada vez mais intenso até que finalmente o filamento escuro do início se rompe.

Os cientistas já haviam proposto um modelo simples de avalanche para explicar o comportamento coletivo de centenas de milhares de explosões solares. No entanto, ainda não tinham estabelecido que uma única grande erupção pudesse ser descrita por tal modelo. Agora está feito.

Estas imagens mostram a evolução das emissões de raios X durante a explosão solar de classe M7.7 registada em alta resolução pela sonda Solar Orbiter em 30 de setembro de 2024. Emissões de raios X de alta energia formam-se em locais onde as partículas depositam a sua energia, fornecendo uma assinatura de partículas aceleradas durante eventos de reconexão magnética que precedem uma explosão. ©ESA e NASA, Orbitador Solar, Equipes EUI e STIX

Mas a verdadeira surpresa para os astrônomos quase veio de outra observação: a produção pelo fenômeno da avalanche de partículas extremamente energéticas. Os dados retornados por Orbitador Solar aquele dia realmente mostra transmissões de raios X que traem partículas aceleradas para velocidades de 40 a 50% do luz. Ou a mais de 430 milhões de quilômetros por hora. Tudo caindo na forma de um “chuva de plasma” que se intensifica à medida que a erupção progride. E até persiste por algum tempo depois. “Não esperávamos issoconfidencia Pradeep Chitta. Ainda temos muito que explorar sobre esse processo, mas serão necessárias imagens para raios X tem resolução ainda mais alto. »