3445: Dez coisas que o SDO já nos ensinou sobre o Sol nos seus 10 anos de operações

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta imagem pelo SDO (Solar Dynamics Observatory) da NASA, capturada no dia 16 de Março de 2015, mostra duas manchas escuras, de nome buracos coronais. O buraco coronal inferior, um buraco coronal polar, foi um dos maiores observado em décadas.
Crédito: NASA/SDO

Em Fevereiro de 2020, o satélite SDO (Solar Dynamics Observatory) da NASA comemorou o seu 10.º ano no espaço. Na última década, a sonda manteve um olho fixo no Sol, estudando como a nossa estrela cria actividade solar e impulsiona o clima espacial – as condições dinâmicas no espaço que afectam todo o Sistema Solar, incluindo a Terra.

Desde o seu lançamento a 11 de Fevereiro de 2010, que o SDO recolheu milhões de imagens científicas da nossa estrela mais próxima, dando aos cientistas novas ideias sobre o seu funcionamento. As medições do Sol, pelo SDO – desde o interior até à atmosfera, campo magnético e produção energética – contribuíram muito para a compreensão da nossa estrela. As imagens do SDO também se tornaram icónicas – se já viu alguma ampliação da actividade no Sol, foi provavelmente uma imagem do SDO.

A longa carreira do SDO no espaço permitiu testemunhar quase um ciclo solar inteiro – o ciclo de 11 anos de actividade do Sol. Aqui ficam alguns destaques dos feitos do satélite SDO ao longo dos anos.

1) Proeminências fantásticas

A sonda SDO testemunhou inúmeras explosões surpreendentes – explosões gigantes de plasma libertadas da superfície solar – muitas das quais se tornaram imagens icónicas da ferocidade da nossa estrela mais próxima. No seu primeiro ano e meio, o SDO viu quase 200 proeminências solares, o que permitiu aos cientistas identificar um padrão. Notaram que cerca de 15% das proeminências apresentavam um “surto de fase tardia” que se seguia minutos a horas após a proeminência inicial. Ao estudar esta classe especial, os cientistas entenderam melhor quanta energia é produzida quando o Sol entra em erupção.

2) Tornados solares

Em Fevereiro de 2012, o SDO capturou imagens que mostram estranhos tornados de plasma na superfície solar. Observações posteriores descobriram que estes tornados, criados por campos magnéticos que giram o plasma, podem rodopiar a velocidades de até quase 300.000 km/h. Na Terra, os tornados apenas atingem velocidades de 480 km/h.

3) Ondas gigantes

O mar agitado de plasma na superfície solar pode criar ondas gigantes que viajam ao redor do Sol até 4,8 milhões de quilómetros por hora. Estas ondas, chamadas ondas EIT em homenagem a um instrumento com o mesmo nome na sonda SOHO (Solar and Heliophysics Observatory) que as descobriu pela primeira vez, foram fotografadas em alta resolução pelo SDO em 2010. As observações mostraram, pela primeira vez, como as ondas se movem pela superfície. Os cientistas suspeitam que estas ondas são impulsionadas por ejecções de massa coronal, que expelem nuvens de plasma da superfície do Sol para o Sistema Solar.

4) Cometas combustivos

Ao longo dos anos, o observatório SDO observou dois cometas a voar pelo Sol. Em Dezembro de 2011, os cientistas observaram o Cometa Lovejoy a sobreviver ao intenso aquecimento enquanto passava a 830.000 km da superfície solar. O Cometa ISON em 2013 não sobreviveu ao seu encontro. Através de observações como estas, o SDO forneceu aos cientistas novas informações sobre como o Sol interage com os cometas.

5) Circulação global

Não tendo superfície sólida, todo o Sol flui continuamente devido ao intenso calor que tenta escapar e à rotação do Sol. Movendo-se a latitudes médias, existem padrões de circulação em larga escala chamados Circulação Meridional. As observações do SDO revelaram que estas circulações são muito mais complexas do que os cientistas pensavam inicialmente e estão ligadas à produção de manchas solares. Estes padrões de circulação podem até explicar porque, às vezes, um hemisfério pode ter mais manchas solares do que o outro.

6) Prevendo o futuro

O derramamento de material solar por meio de ejecções de massa coronal, ou EMCs, e a velocidade do vento solar em todo o Sistema Solar. Quando interagem com o ambiente magnético da Terra, podem induzir o clima espacial, que pode ser prejudicial para naves espaciais e astronautas. Usando dados do SDO, os cientistas da NASA trabalharam na modelagem do caminho de uma ECM à medida que se move pelo Sistema Solar, a fim de prever o seu potencial efeito na Terra. A longa linha de base das observações solares também ajudou os cientistas a formar modelos adicionais de aprendizagem de máquina para tentar prever quando o Sol pode lançar uma EMC.

7) Escurecimentos coronais

A fina atmosfera externa e super-aquecida do Sol – a coroa – às vezes fica mais ténue. Os cientistas que estudam o escurecimento coronal descobriram que está ligado às EMCs, que são as principais responsáveis pelos severos eventos climáticos espaciais que podem danificar satélites e astronautas. Usando uma análise estatística do grande número de eventos observados com a sonda SDO, os cientistas conseguiram calcular a massa e a velocidade das EMCs direccionadas à Terra – o tipo mais perigoso. Ao ligarem o escurecimento coronal com o tamanho das EMCs, os cientistas esperam poder estudar os efeitos do clima espacial em torno de outras estrelas, demasiado distantes para medir directamente as suas EMCs.

8) Morte e nascimento de um ciclo solar

Com uma década de observações, a SDO já viu quase um ciclo solar completo de 11 anos. Começando perto do início do Ciclo Solar 24, a SDO observou o Sol a subir para o máximo solar de actividade e depois a desvanecer para o mínimo solar actual. Estas observações plurianuais ajudam os cientistas a entender sinais que marcam o declínio de um ciclo solar e o início do próximo.

9) Buracos coronais polares

Às vezes, a superfície do Sol é marcada por grandes manchas escuras chamadas buracos coronais, onde a emissão ultravioleta extrema é baixa. Ligados com o campo magnético do Sol, os buracos seguem o ciclo solar, aumentando no máximo solar. Quando se formam na parte superior e inferior do Sol, são chamados de buracos coronais polares e os cientistas do observatório SDO foram capazes de usar o seu desaparecimento para determinar quando o campo magnético do Sol se reverteu – um indicador importante de quando o Sol atinge o máximo solar.

10) Novas explosões magnéticas

No final da década, em Dezembro de 2019, as observações do SDO permitiram a descoberta de um novo tipo de explosão magnética. Este tipo especial – de nome reconexão magnética espontânea (vs. formas mais gerais anteriormente observadas de reconexão magnética) – ajudaram a confirmar uma teoria com décadas. Também pode ajudar os cientistas a entender porque é que a atmosfera solar é tão quente, a melhor prever o clima espacial e levar a avanços em experiências laboratoriais de fusão controlada e de plasma.

Todos os instrumentos do SDO ainda estão em boas condições, com o potencial de permanecer a funcionar por mais uma década.

Astronomia On-line
18 de Fevereiro de 2020

 

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