As erupções solares são algo fascinante e têm um efeito profundo no que os astrônomos chamam de “clima espacial”. Esses eventos variam com o ciclo solar de 11 anos do Sol, liberando imensas quantidades de radiação em todo o espectro eletromagnético (do ultravioleta extremo aos raios X) para o espaço. Os efeitos das erupções são observados desde tempos imemoriais, o que inclui auroras em altas latitudes (Aurora Boreal e Austral), mas só foram objeto de estudo e previsão por cerca de um século e meio. Ainda assim, há muito que permanece desconhecido sobre esses eventos dramáticos.
Por exemplo, sabe-se que as erupções afetam a atmosfera do Sol, da superfície visível (fotosfera) até sua camada mais externa (corona). No entanto, ainda há dúvidas sobre como esses eventos influenciam as camadas mais baixas da atmosfera. Em um estudo recente liderada pela Universidade do Colorado, em Boulder, uma equipe de pesquisadores documentou a rotação de duas manchas solares muito pequenas na superfície do Sol (poros) usando o Telescópio Solar Daniel K. Inouye (DKIST) em Mauna Kea. Esses poros estavam ligados a uma explosão menos poderosa e se moviam de uma forma nunca observada, sugerindo que a dinâmica da atmosfera do Sol é mais complexa do que se pensava anteriormente.
O estudo foi liderado por Rahul Yadavum cientista pesquisador da Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP) na Universidade do Colorado, Boulder (UC Boulder). Ele foi acompanhado por colegas do Departamento de Ciências Astrofísicas e Planetárias da UC Boulder, da Fundação Nacional de Ciências dos EUA (NSF) Observatório Solar Nacional (NSO) e o Instituto de Física Solar-Terrestre da SB RAS. O artigo que detalha suas descobertas, “Rotação de poros fotosféricos associada a um flare de classe C a partir de observações espectropolarimétricas com DKIST”, apareceu recentemente no Cartas do periódico astrofísico.
Acredita-se que as erupções solares ocorram quando a energia magnética armazenada na atmosfera do Sol acelera partículas carregadas no plasma circundante. Elas ocorrem em regiões ativas e são frequentemente acompanhadas por uma quantidade significativa de plasma sendo ejetada para o espaço – uma Ejeção de massa coronal (CME) – e a liberação de partículas aceleradas – uma Evento de Partícula Solar (SPE). Eles podem causar estragos em satélites na órbita da Terra e interferir em antenas de rádio e grades eletrônicas na superfície, e é por isso que os cientistas estão interessados em aprender mais sobre eles.
As erupções são classificadas de acordo com sua força: classe B é a mais fraca, classes C e M são ligeiramente mais energéticas e X é a mais forte. Estudos anteriores mostraram como erupções solares intensas podem levar a grandes manchas solares girando rapidamente e distorcendo regiões ativas na superfície do Sol. Mas, como o Dr. Yadav explicou em um NSO Comunicado de imprensao que eles observaram foi bastante inesperado. “(E)ste estudo marca a primeira vez que tal rotação foi observada em uma escala menor — menos de 2.000 quilômetros (~1.245 mi) de diâmetro — associada a uma explosão de classe C menos intensa”, disse ele.
Além disso, observações anteriores descobriram que os movimentos rotacionais das manchas solares ocorrem diretamente na faixa de flare, onde as emissões mais intensas ocorrem durante um evento de flare. Desta vez, a equipe observou uma rotação pré-flare localizada a uma curta distância da faixa de flare, o que sugere que o acoplamento entre diferentes camadas da atmosfera do Sol durante os flares pode ser mais complexo do que se pensava anteriormente. Yadav e seus colegas sugerem que o processo que eles observaram é impulsionado por mudanças na força de Lorentz causadas por interações entre partículas solares carregadas (também conhecidas como vento solar) e seus campos magnéticos.
Como Prof. Maria Kazachenko, cientista do NSO e coautora do estudo, explicado:
“À medida que as linhas do campo magnético na corona se reorganizam, elas podem induzir mudanças na atmosfera inferior, levando à rotação observada. Esta descoberta acrescenta uma nova dimensão à nossa compreensão das complexas interações magnéticas que ocorrem durante as erupções solares.”
As observações únicas que a equipe fez usando o telescópio Inouye oferecem novos insights sobre os mecanismos pelos quais as erupções solares influenciam as camadas inferiores da atmosfera do Sol. Por exemplo, observações anteriores revelaram muito sobre as rotações das manchas solares que ocorreram durante erupções mais poderosas (classe M ou X). No entanto, os dados do Inouye revelaram que movimentos rotacionais semelhantes podem ocorrer com erupções menos intensas e em escalas menores. Essas descobertas podem levar a novos caminhos de pesquisa e ajudar a refinar nossos modelos de atividade solar.
Isso terá implicações para as crescentes constelações de satélites de telecomunicações, pesquisa, internet e observação da Terra na órbita da Terra. Prever o clima espacial, que afeta tudo no Sistema Solar até a borda da Heliosfera, também é importante para missões de longa duração no espaço. Para astronautas trabalhando na Lua e em Marte e transitando pelo espaço profundo, saber mais sobre a atividade de flare ajudará a mitigar o risco de exposição à radiação.
