Estudo brasileiro muda tudo que sabemos sobre explosões solares

O Sol tem estado agitado nos últimos meses, registrando frequentemente manchas solares, erupções solares e tempestades geomagnéticas. Não é provável que isto pare tão cedo: o Olhar Digital relataram que o lado da estrela voltado para a Terra tem quase 300 manchas (regiões que podem explodir), o maior número em 20 anos.

Porém, um estudo recente com a participação de um pesquisador brasileiro pode mudar o que sabemos sobre as explosões solares.

O que são explosões solares e como funcionam?

O Olhar Digital explicou em detalhes como funcionam as explosões solares neste link. Vamos resumir:

• O Sol é uma estrela composta principalmente por hidrogênio e hélio, e obtém sua energia através da fusão nuclear no núcleo. A superfície é um campo de intensa atividade magnética;
• A cada ciclo solar, que dura cerca de 11 anos, a atividade no planeta passa por períodos de altos e baixos;
• Atualmente estamos em um período de alta atividade solar, com um elevado número de registros de manchas solares. É na superfície que acontecem as explosões solares;
• O fenômeno ocorre quando a energia magnética acumulada na atmosfera é liberada repentinamente na forma de radiação, partículas energéticas e calor;
• Além disso, as explosões solares são geralmente acompanhadas por ejeções de massa coronal (CME), vastas nuvens de plasma e campo magnético lançadas no espaço.

Resumindo, uma explosão solar é um evento extraordinário que acontece na superfície do Sol e libera enormes quantidades de energia.

Pesquisa decidiu testar o que sabemos sobre o fenômeno

De acordo com o modelo padrão das explosões solares, a energia que as desencadeia é transportada por elétrons acelerados que correm da região da coroa solar para a cromosfera (camada acima da fotosfera, a superfície solar).

Então, por meio de colisões, os elétrons depositam energia na cromosfera, causando aquecimento, ionização do plasma e radiação. As regiões onde esta energia é depositada são chamadas de “pés” do arco de explosão. Normalmente, eles aparecem em pares conectados magneticamente.

Um estudo publicado recentemente na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society decidiu testar a validade deste modelo padrão. Para fazer isso, os investigadores compararam dados de observações do telescópio McMath-Pierce durante a erupção SOL2014-09-24T17:50 com simulações computacionais de erupções solares.

O objetivo foi medir o intervalo de tempo na emissão de radiação infravermelha de duas fontes cromosféricas emparelhadas.

O que o estudo descobriu?

Segundo Paulo José de Aguiar Simões, professor da Faculdade de Engenharia da Universidade Presbiteriana Mackenzie e primeiro autor do artigo, houve uma diferença importante entre os dados do modelo padrão e a observação feita pelo telescópio.

Ele explicou para Agência FAPESP que, como os pés do arco estão emparelhados e os elétrons caem na mesma parte da coroa solar, com trajetórias semelhantes, seria de esperar (com base no modelo) que as duas manchas brilhassem quase simultaneamente. Não foi isso que a observação feita pelo telescópio mostrou: houve um atraso de 0,75 segundos entre um brilho e outro.

Este número pode parecer irrelevante, mas não é. Segundo o modelo padrão desse tipo de fenômeno, um atraso máximo chegaria a apenas 0,42 segundos, pouco mais da metade do observado.

Então, a equipe utilizou diversas simulações do que poderia acontecer na região solar para causar essa diferença de tempo. Em todos os cenários, a diferença de tempo foi muito menor que a realidade observada.

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Eles também exploraram cenários de assimetria entre os arcos dos pés, na esperança de que a diferença de intensidade entre eles causasse esses atrasos na reação. Mais uma vez, a análise dos dados do telescópio mostrou resultados diferentes da observação. Neste caso, a simulação com radiação diferente não justificou o atraso observado.

Além disso, as simulações mostraram que os tempos de ionização e recombinação da cromosfera são muito rápidos e não justificam o atraso.

O que isso significa para as explosões solares?

Não foi possível desvendar o atraso de 0,75 segundos entre as emissões do arco pé. Ou seja, nenhum dos processos simulados pelo modelo padrão de explosões solares foi capaz de explicar a realidade.

A conclusão dos pesquisadores foi direta: reformular o modelo padrão, considerando o atraso observado e possíveis mecanismos adicionais ainda desconhecidos.