Filamentos de plasma na atmosfera do Sol podem ser “ilusão de ótica”

Os filamentos de plasma na atmosfera do Sol podem ser simplesmente “ilusões de ótica” causadas pelas estruturas se dobrando sobre si e imitando a aparência dos filamentos. É o que concluiu um novo estudo liderado por pesquisadores do National Center for Atmospheric Research (NCAR), que trabalharam com simulações realistas da coroa solar para tentar isolar as estruturas individuais de plasma.

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Estes filamentos de plasma também são conhecidos como “loops coronais” e são expelidos da superfície do Sol ao longo das linhas do campo magnético do nosso astro. Eles foram descobertos durante a década de 1960 e, desde então, os cientistas que estudam o Sol vêm utilizando-os para entender diferentes propriedades da nossa estrela, como o campo magnético e a temperatura da atmosfera solar.

Para o estudo, os autores utilizaram simulações da coroa solar que a dividiram em diferentes seções, permitindo isolar os loops coronais individuais. Os pesquisadores conseguiram identificar alguns dos filamentos que estavam procurando, mas também descobriram que estruturas parecidas com os loops em imagens do Sol podem ser simplesmente “plasma dobrado” na atmosfera solar.

Conforme conjuntos de plasma se dobram sobre si, as dobras deles ficam parecidas com linhas brilhantes — ou seja, bastante parecidas com os filamentos de plasma. Os autores descreveram este cenário como “hipótese do véu coronal”, e traz implicações importantes para nossa compreensão do Sol e dos processos que ocorrem nele. “Este é um paradigma completamente novo do entendimento da atmosfera solar”, disse Anna Malanushenko, autora principal do estudo.

A “ilusão de ótica” do Sol

Os loops coronais podem ser vistos em imagens do Sol feitas na luz ultravioleta extrema. Até então, os cientistas os consideravam como processos naturais em função do que sabemos sobre o magnetismo. Ao colocar limalha de ferro perto de um ímã, os pedacinhos de ferro vão se dispondo ao longo das linhas do campo magnético, indo de um polo do ímã até o outro; quanto mais distantes do ímã, mais fracas e menos densas elas ficam.

Já os filamentos de plasma na coroa solar parecem ter comportamento semelhante e, como o Sol é envolvido por um campo magnético significativo, parecia natural que as linhas deste campo pudessem reter filamentos de plasma, criando estruturas em arco. O novo estudo confirma que, de fato, estes arcos existem, mas que eles não se comportam como se esperava com base no que entendemos sobre magnetismo.

Por exemplo, os cientistas esperavam que os filamentos de plasma se espalhassem entre o campo magnético, criando arcos mais finos e menos brilhantes. Entretanto, o que as imagens do Sol mostram são filamentos que continuam se projetando, mas ainda assim, continuam finos e brilhantes. Portanto, é possível que estes arcos sejam simplesmente “dobras” em um grande “véu coronal”.

As simulações revelaram que a coroa solar é um ambiente muito mais complexo do que pensamos. Além disso, os resultados proporcionaram também o ciclo completo das erupções solares e conjuntos de dados tridimensionais da atmosfera solar, que podem ser usados para conduzir observações do plasma e do campo magnético do nosso astro — e podem ajudar em investigações futuras dos véus e dos arcos

Se o véu realmente existir, os pesquisadores terão novas perguntas para responder. Afinal, qual é o mecanismo que determina a forma e espessura das dobras? E quantos dos arcos nas imagens do Sol são realmente filamentos e quantos são ilusões de óptica? “Este estudo nos lembra que, como cientistas, precisamos sempre questionar nossas suposições e que, às vezes, nossa intuição pode trabalhar contra nós”, observou Malanushenko.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: The Astrophysical Journal; Via: Science Alert, National Science Foundation