NASA / GSFC / SDO
Explosão solar observada pelo Observatório de Dinâmica Solar da NASA
Durante cerca de meio século, os cientistas ficaram intrigados com as estranhas linhas espectrais produzidas pelas erupções solares. Agora, podemos finalmente ter algumas respostas.
Um novo estudo sobre estas erupções pode ter resolvido um enigma que há 50 anos desafia a comunidade científica, revelando que as erupções solares poderão afinal ser muito mais quentes do que se pensava.
As erupções solares são fenómenos comuns na superfície do Sol. Podem ser observadas regularmente ao longo do ano, sobretudo durante a fase de máximo solar do ciclo da nossa estrela.
Uma erupção solar é uma explosão intensa de radiação resultante da libertação de energia magnética associada às manchas solares. São os maiores eventos explosivos do nosso sistema solar. Aparecem como áreas brilhantes no Sol e podem durar de minutos a horas, explica a NASA.
Vemo-las principalmente pela radiação que libertam, praticamente em todo o espectro. A forma mais usada para as monitorizar é através de raios-X e luz visível. São também locais onde partículas — eletrões, protões e partículas mais pesadas — são aceleradas.
As erupções solares são estudadas desde a sua descoberta, em 1859, durante o Evento de Carrington, a maior tempestade solar de que há registo. No entanto, continuam a existir vários enigmas por resolver.
Um deles, que intriga os cientistas desde a década de 1970, prende-se com as linhas espectrais destas erupções, conta o IFLS.
Quando a luz de fontes estelares é decomposta no seu espectro, revelam-se zonas claras e escuras, conhecidas como linhas espectrais. As mais brilhantes correspondem a emissão, enquanto as mais escuras mostram elementos que absorveram a luz ao longo do percurso.
Explosão solar e a escala da Terra
Apesar de conhecermos relativamente bem a composição do Sol (graças ao eclipse de 1868), permanece um mistério: porque razão as linhas espectrais de radiação ultravioleta extrema e raios-X das erupções solares são tão largas.
Num novo estudo, cientistas da Universidade de St Andrews, no Reino Unido, que procuravam perceber como é que as erupções solares aquecem o plasma a mais de 10 milhões de Kelvin, acreditam ter encontrado uma explicação.
Os resultados do estudo foram apresentados num artigo publicado nesta quarta-feira na revista The Astrophysical Journal Letters.
Segundo concluem os autores do estudo, os iões no plasma solar podem atingir temperaturas superiores a 60 milhões de Kelvin, enquanto os eletrões permanecem (relativamente) mais frios.
“Ficámos entusiasmados com descobertas recentes que mostram que um processo chamado reconexão magnética aquece os iões 6,5 vezes mais do que os electrões”, explica Alexander Russell, investigador da Universidade de St Andrews e primeiro autor do estudo, em comunicado da universidade.
“Isto parece ser uma lei universal e já foi confirmada no espaço próximo da Terra, no vento solar e em simulações computacionais. No entanto, nunca ninguém tinha feito a ligação com as erupções solares”, acrescenta.
“A física solar assumiu historicamente que iões e eletrões tinham de ter a mesma temperatura. Mas, ao refazer os cálculos com dados modernos, descobrimos que as diferenças entre as temperaturas de iões e eletrões podem manter-se durante dezenas de minutos em zonas cruciais das erupções solares, abrindo caminho à consideração de iões superquentes pela primeira vez”, nota Russell.
“Além disso, a nova temperatura dos iões ajusta-se bem à largura das linhas espectrais das erupções, o que poderá resolver um mistério da astrofísica que perdura há quase meio século”, acrescenta.
Até agora, acreditava-se que a largura invulgar das linhas espectrais se devia à turbulência. Mas, se este trabalho se confirmar, essa explicação poderá ter de ser revista.
“Assim que a erupção começa, espera-se que a turbulência surja na região acima do arco, causada pela travagem do jato de reconexão. É provavelmente necessária, na fase impulsiva, para acelerar partículas nessa mesma região”, dizem os autores do estudo.
“No entanto, a amplitude dessa turbulência e a energia transferida para ondas/fluxo de Poynting terão de ser revistas em baixa se os iões forem de facto mais quentes do que os eletrões”, concluem os investigadores.
