Estruturas nunca antes vistas detetadas na coroa do Sol

Através de técnicas sofisticadas, físicos solares descobriram estruturas de granulação extremamente fina nunca antes detetadas na coroa externa do Sol.

O Sol é um objeto muito complexo e há ainda muito a fazer utilizando a tecnologia atual. Este foi o mote que fez com que os cientistas do Southwest Research Institute (SwRI) demonstrassem isso mesmo. A equipa usou o instrumento coronógrafo COR-2, no Observatório de Relações Solares e Terrestres (STEREO) da NASA, para estudar ao pormenor a atmosfera externa do Sol.

Através de um disco colocado à frente da lente, este instrumento tira imagens da atmosfera externa do Sol. A coroa é extremamente quente e é também uma fonte de vento solar – o fluxo constante de partículas carregadas que sai do Sol em todas as direções.

Quando as medições do vento solar são feitas perto da Terra, os campos magnéticos surgem entrelaçados e são muito complexos, mas ainda não está claro como é que esta turbulência ocorre. “No espaço profundo, o vento solar é turbulento e tempestuoso”, sustenta o físico Craig DeForest, da SwRI e autor principal do estudo, publicado na The Astrophysical Journal.

Mas como é que isto acontece? Responder a esta pergunta requer uma análise minuciosa à coroa solar, a fonte do vento solar. Se é o Sol que causa a turbulência do vento solar, os cientistas deveriam ter sido capazes de observar as estruturas na coroa, mas observações anteriores não mostraram nada.

Até agora, os dados mostraram a coroa como uma estrutura lisa e suave, mas, desta vez, isso não aconteceu. As estruturas sempre estiveram lá, mas os especialistas não conseguiram obter uma resolução de imagem alta o suficiente para as conseguirem observar.

“Através de novas técnicas que melhoraram consideravelmente a fidelidade da imagem, percebemos que a coroa solar não é suave, mas estruturada e dinâmica”, explica DeForest, “A estrutura é muito mais dinâmica do que pensávamos.”

SDO / NASA

Buraco coronal descoberto no sol pelo Solar Dynamics Observatory da NASA, em 2017

Para obter as imagens, a equipa usou o coronógrafo COR-2 durante três dias, e durante esse período de tempo esse instrumento tirou mais fotografias do que o habitual. Mas, embora o disco oculto faça um ótimo trabalho no que diz respeito a filtrar a luz brilhante do Sol, ainda havia muito ruído nas imagens.

Como o STEREO está no espaço, alterar o seu hardware não era uma opção. Então, a equipa desenvolveu uma técnica para identificar e remover o ruído das fotografias, melhorando consideravelmente a relação sinal-ruído dos dados obtidos. Além de desenvolverem uma técnica que permitiu, através de algoritmos de filtragem, separar a coroa do ruído, fez ainda com que fosse possível corrigir o desfoque causado pelo movimento do vento solar.

Com isto, os cientistas descobriram que as alças coronais, mais conhecidas como serpentinas – que podem irromper nas ejeções de massa coronal que enviam plasma para o espaço – não são uma estrutura única. Em vez disso, são compostas por uma infinidade de fios muito finos.

Além disso, descobriram que não existe a superfície de Alfvén, uma fronteira teórica onde o vento solar começa a mover-se mais rápido. Ao invés, existe uma ampla zona de Alfvén na qual o vento solar se desconecta gradualmente do Sol, em vez de se desconectar de uma só vez, num único limite claro.

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