Na primavera de 2024, a sonda Solar Orbiter da Agência Espacial Europeia (ESA) alcançou um feito. Até agora, nenhum observatório terrestre ou espacial tinha sido capaz de contemplar as latitudes mais elevadas da nossa estrela. Mas a máquina de 1.800 kg projetada pela Airbus Defence and Space fotografou então o pólo sul do Sol, obtendo assim “as primeiras imagens de um pólo solar já feitas pela humanidade”deu as boas-vindas à astrofísica britânica Carole Mundell, diretora de ciência da ESA.
As primeiras análises acabam de ser publicadas na revista As cartas do jornal astrofísico. Eles revelam resultados totalmente inesperados sobre as propriedades do campo magnético nos pólos, que são essenciais.para entender melhor os ciclos de atividade da nossa estrela”sublinham os autores do estudo.
Plasma de partículas carregadas
Este é um dos objetivos declarados da missão Solar Orbiter lançada em 2020 com um custo total de 1,5 mil milhões de euros: observar os fenómenos em funcionamento em latitudes superiores a 60° para ter uma melhor compreensão do campo magnético do Sol e, ao fazê-lo, das variações da sua atividade (manchas solares, erupções, emissões de partículas energéticas que possam afetar a infraestrutura terrestre, etc.) ao longo de períodos de cerca de onze anos.
Porque a atividade do Sol é essencialmente governada pelo seu campo magnético. O corpo celeste é na verdade constituído por um plasma de partículas eletricamente carregadas (prótons e elétrons) que, ao se moverem nas profundezas do corpo celeste, criam linhas de campo magnético.
Laços magnéticos
Nos períodos de calmaria, estes são bem organizados, como em torno de um ímã: vão de uma região polar a outra onde estão localizados os pólos magnéticos norte e sul. Mas devido à estrutura em camadas do Sol e à sua rotação, as linhas tornam-se gradualmente distorcidas.
Acabam formando voltas que perfuram a superfície do Sol, gerando assim as famosas manchas escuras. Porém, esses cachos podem “rachar” quando estão muito cheios. Eles então produzem flashes de luz de alta energia (raios X, UV, etc.), partículas muito energéticas e às vezes também imensos jatos de matéria chamados “ejeções de massa coronal” que podem atingir a Terra após alguns dias de viagem.
Assistência gravitacional de Vênus
“Para explicar os ciclos magnéticos do Sol, ainda faltava o conhecimento do que acontece nas regiões polares. E a Solar Orbiter fornece a peça que faltava no quebra-cabeça“, alegra o astrônomo Sami Solanki, diretor do Instituto Alemão Max Planck de Pesquisa do Sistema Solar e coautor de análises de imagens do Pólo Sul.
Para aceder ao que nenhuma sonda espacial conseguiu visualizar antes, a sonda europeia realizou uma série de manobras de assistência gravitacional ao passar perto de Vénus. A sua órbita inclinou-se assim gradualmente em relação ao plano equatorial do Sol, até atingir um ângulo de 17° em março de 2025. O suficiente para conseguir, durante oito dias, graças aos instrumentos PHI (Imageador Polarimétrico e Heliossísmico) e EUI (Termovisor Ultravioleta Extremo) da Solar Orbiter, fotografias inéditas do pólo sul a cerca de 40 milhões de quilómetros da nossa estrela (ou cerca de um quarto da distância Terra-Sol).
Marcadores naturais
A partir desta posição sem precedentes, a Solar Orbiter observou os “supergrânulos” que se formam na superfície da estrela: gigantescas células de convecção duas a três vezes mais largas que o diâmetro da Terra, onde o plasma borbulhante sobe nas partes centrais, depois flui horizontalmente antes de descer para as profundezas nas bordas.
Porém, ao colocarem o plasma em movimento, essas estruturas também movimentam o campo magnético que assim organizam na superfície do Sol. “Os supergrânulos polares atuam como traçadores naturaisindica Lakshmi Pradeep Chitta, também pesquisadora do Instituto Max-Planck. Tornam visível, pela primeira vez, a componente polar da circulação global do Sol nos seus ciclos de onze anos.”
Velocidade de movimento
A equipa alemã conseguiu assim medir, com muita precisão, a velocidade de movimento dos supergrânulos em direção ao Pólo Sul. Porém, isso fica entre 10 e 20 metros por segundo dependendo das estruturas estudadas. Ou seja, uma velocidade quase tão grande como a que se observa no equador… e que é muito mais rápida do que todos os modelos teóricos previam!
Estas medições, que serão incorporadas em modelagens futuras, permitirão compreender e prever melhor a evolução do campo magnético e consequentemente o humor da nossa estrela. Sem contar que até o final da década de 2020, a Solar Orbiter irá inclinar ainda mais sua órbita, até 30 ou até 33°, o que permitirá obter imagens ainda mais precisas dos pólos magnéticos do Sol.