Sonda da NASA "ouve" primeiros sussurros do nascimento de ventos solares

Os ventos solares sempre presentes são também violentos como furacões. Eles percorrerem o Sistema Solar a cerca de 1,6 milhão de km/h e a NASA ouve seus rugidos através da sonda Parker Solar Probe. Agora, pela primeira vez, os cientistas estão ouvindo também os sussurros produzidos pelos ventos em sua origem, enquanto eles nascem pertinho do Sol.

De acordo com Nour Raouafi, cientista do projeto, "estamos observando o jovem vento solar, nascendo ao redor do Sol, e é completamente diferente do que vemos aqui perto da Terra". Apenas 17 meses desde o lançamento e após três órbitas ao redor do Sol, a Parker Solar Probe não decepcionou. "O que estamos vendo está além de qualquer coisa que alguém possa imaginar", disse Raouafi.

Investigando ventos solares

Cientistas estudam o vento solar há mais de 60 anos. Ele vem da atmosfera superior do Sol, chamada corona, cuja temperatura está em torno de um milhão de graus, e não diminui sua velocidade à medida que se afasta do Sol - pelo contrário, ele acelera e tem um sistema de aquecimento que impede o resfriamento à medida que fica mais e mais distante da nossa estrela.

Esses e outros comportamentos intrigam os pesquisadores, por isso eles tentam entender melhor o fenômeno. Eles suspeitaram que as ondas de plasma dentro do vento solar poderiam ser responsáveis ​​por algumas dessas características estranhas. As flutuações nos campos elétrico e magnético podem causar ondas que rolam através das nuvens de elétrons, prótons e outras partículas carregadas que compõem o plasma enquanto ele afasta do Sol. As partículas podem “surfar” essas ondas de plasma, ganhando por impulso velocidades mais altas.

Raouafi afirma que "as ondas de plasma certamente desempenham um papel no aquecimento e na aceleração das partículas", mas como exatamente isso funciona? Quão importante são as ondas nessa aceleração e aquecimento? É isso o que entra a sonda Parker Solar Probe tenta descobrir. Ela conta com o instrumento FIELDS, capaz de observar as flutuações elétricas e magnéticas causadas por ondas de plasma. E pode "ouvir" quando as ondas e as partículas interagem umas com as outras.

Assim, a sonda registra as informações de frequência e amplitude dessas ondas de plasma. Essas informações, após coletadas aqui na Terra, podem ser convertidas em ondas sonoras. E isso resulta em alguns sons fascinantes, com diferentes características.

Tipos de ondas

Existem alguns diferentes tipos de ondas, que produzem diferentes sons ao serem convertidas em áudio. Um deles é a “assobiadora”. Ela é causado por elétrons energizados saindo da coroa do Sol, que seguem linhas de campo magnético que se estendem do Sol até a extremidade mais distante do sistema solar. Os elétrons giram em torno dessas linhas como se estivessem andando em um carrossel. Quando a frequência de uma onda de plasma corresponde à frequência com que esses elétrons estão girando, eles se amplificam.

Outro tipo são as ondas dispersivas. Elas mudam rapidamente de uma frequência para outra à medida que se movem pelo vento solar, e os registros dessas mudanças, ao serem convertidos em áudio, criam uma espécie de "gorjeio" que soa como vento passando sobre um microfone.

Mas não foram apenas as ondas de plasma que a Parker Solar Probe ouviu. Enquanto ela percorria uma nuvem de poeira microscópica, seus instrumentos também capturaram um som semelhante à antiga estática da TV. Esse som estático é, na verdade, centenas de impactos microscópicos que acontecem todos os dias - poeira de asteroides dilacerada pela gravidade do Sol, por exemplo.

Quando a Parker Solar Probe atravessou essa nuvem de poeira, ela não se chocou contra essas partículas - ela as obliterou. Os átomos de cada grão se rompem em elétrons, prótons e outras partículas em um mini sopro de plasma que o instrumento FIELDS pode "ouvir". Mas há um custo: cada colisão dessa também retira um pouquinho de material da espaçonave. Isso já era esperado mesmo antes do lançamento da espaçonave, mas o desgaste parece bem maior do que o previsto porque não se sabia ao certo quanta poeira a sonda iria encontrar por lá.

James Kinnison, engenheiro de sistemas de missão da Parker Solar Probe, está otimista, no entanto. Ele disse que essa discrepância na densidade de poeira apenas mostra que a aproximação da sonda rumo ao Sol é bastante útil. Ele também garante que “quase tudo” está bem protegido da poeira. Mesmo que ela seja mais densa do que o esperado, nada indica que os impactos representem uma ameaça à integridade da nave.

A Parker Solar Probe está programada para fazer mais 21 órbitas ao redor do Sol. A cada volta, ela se aproxima mais da estrela. Isso permitirá que os pesquisadores compreendam ainda melhor como essas ondas têm um comportamento diferente em suas origens, ou seja, perto do Sol. Como resultado, os cientistas poderão ser capazes de criar uma imagem da evolução completa do vento solar, desde seu nascimento na corona, até sua viagem aos confins do Sistema Solar.

Fonte: Johns Hopkins APL