3152: Parker Solar Probe lança nova luz sobre o Sol

CIÊNCIA

Impressão de artista da Parker Solar Probe.
Crédito: NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins

Em Agosto de 2018, a Parker Solar Probe da NASA foi lançada para o espaço, tornando-se pouco tempo depois a sonda mais próxima do Sol. Com instrumentos científicos de ponta para medir o ambiente em torno de si própria, a Parker Solar Probe completou três das 24 passagens planeadas por partes nunca antes exploradas da atmosfera do Sol, a coroa. No dia 4 de Dezembro de 2019, quatro novos artigos científicos publicados na Nature descrevem o que os cientistas aprenderam com esta exploração sem precedentes da nossa estrela – e o que esperam aprender a seguir.

Estas descobertas revelam novas informações sobre o comportamento do material e das partículas que se afastam do Sol, aproximando os cientistas de responder a perguntas fundamentais sobre a física da nossa estrela. Na busca para proteger os astronautas e a tecnologia no espaço, as informações que a Parker Solar Probe descobriu sobre como o Sol ejecta constantemente material e energia vão ajudar a reescrever os modelos que usamos para entender e prever o clima espacial em redor do planeta e para entender o processo pelo qual as estrelas se formam e evoluem.

“Estes primeiros dados da Parker revelam a nossa estrela, o Sol, de maneiras novas e surpreendentes,” disse Thomas Zurbuchen, administrador associado para ciência na sede da NASA em Washington. “A observação do Sol de perto, e não a uma distância muito maior, está a dar-nos uma visão sem precedentes de fenómenos solares importantes e de como nos afectam na Terra, além de fornecer novas ideias relevantes para a compreensão das estrelas activas nas galáxias. É apenas o começo de um momento incrivelmente emocionante para a heliofísica com a Parker na vanguarda de novas descobertas.”

Embora possa parecer plácido para nós aqui na Terra, o Sol é tudo menos quieto. A nossa estrela é magneticamente activa, libertando poderosas explosões de luz, dilúvios de partículas que se movem perto da velocidade da luz e nuvens com milhares de milhões de toneladas de material magnetizado. Toda esta actividade afecta o nosso planeta, injectando partículas prejudiciais no espaço onde os nossos satélites e astronautas voam, interrompendo as comunicações e sinais de navegação, e mesmo – quando intensos – levando a falhas na energia eléctrica. Tem vindo a acontecer ao longo da vida útil de 5 mil milhões de anos do Sol e assim continuará a moldar os destinos da Terra e dos outros planetas no nosso Sistema Solar futuro.

“O Sol tem fascinado a humanidade durante toda a nossa existência,” disse Nour E. Raouafi, cientista do projecto Parker Solar Probe do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland, que construiu e gere a missão da NASA. “Aprendemos muito sobre a nossa estrela ao longo das últimas décadas, mas realmente precisávamos de uma missão como a Parker Solar Probe para entrar na atmosfera do Sol. É só aí que podemos realmente aprender os detalhes destes processos solares complexos. E o que aprendemos apenas nestas três órbitas solares mudou muito do que sabemos sobre o Sol.”

O que acontece no Sol é fundamental para entender como molda o espaço em nosso redor. A maior parte do material que escapa do Sol faz parte do vento solar, um fluxo contínuo de material solar que banha todo o Sistema Solar. Este gás ionizado, chamado plasma, carrega consigo o campo magnético do Sol, estendendo-o através do Sistema Solar numa bolha gigante que abrange mais de 16 mil milhões de quilómetros.

O dinâmico vento solar

Observado perto da Terra, o vento solar é um fluxo relativamente uniforme de plasma, com ocasionais quedas turbulentas. Mas, a essa altura, este já percorreu quase 150 milhões de quilómetros – e as assinaturas dos mecanismos exactos do Sol para aquecer e acelerar o vento solar são apagadas. Mais perto da fonte do vento solar, a Parker Solar Probe viu uma imagem muito diferente: um sistema activo e complicado.

“A complexidade era alucinante quando começámos a analisar os dados,” disse Stuart Bale, da Universidade da Califórnia em Berkeley, líder do conjunto de instrumentos FIELDS da Parker Solar Probe, que estuda a escala e a forma dos campos eléctricos e magnéticos. “Agora, já me habituei. Mas quando os mostro a colegas pela primeira vez, ficam impressionados.” Do ponto de vista da Parker, a 24 milhões de quilómetros do Sol, explicou Bale, o vento solar é muito mais impulsivo e instável do que vemos perto da Terra.

Como o próprio Sol, o vento solar é composto por plasma, onde electrões com carga negativa se separam de iões com carga positiva, criando um mar de partículas flutuantes com carga eléctrica individual. Estas partículas flutuantes significam que o plasma carrega campos eléctricos e magnéticos, e as mudanças no plasma geralmente deixam marcas nesses campos. Os instrumentos FIELDS estudaram o estado do vento solar medindo e analisando cuidadosamente como os campos eléctricos e magnéticos em redor da nave mudavam ao longo do tempo, juntamente com a medição de ondas no plasma próximo.

Estas medições mostraram reversões rápidas no campo magnético e jactos velozes e repentinos de material – todas características que tornam o vento solar mais turbulento. Estes detalhes são essenciais para entender como o vento dispersa a energia à medida que flui para longe do Sol e por todo o Sistema Solar.

Um tipo de evento em particular chamou a atenção das equipas científicas: oscilações na direcção do campo magnético, que flui do Sol, embebido no vento solar. Estas reversões duram entre alguns segundos a vários minutos enquanto fluem pela Parker Solar Probe. Durante uma reversão, o campo magnético volta-se sob si próprio até que aponta quase directamente de volta ao Sol. Juntos, o FIELDS e o SWEAP, o conjunto de instrumentos de vento solar liderado pela Universidade de Michigan e gerido pelo Observatório Astrofísico do Smithsonian, mediu grupos de reversões nos dois primeiros “flybys” da Parker Solar Probe.

“As ondas já são vistas no vento solar desde o início da era espacial, e assumimos que eram mais fortes mais perto do Sol, mas não esperávamos vê-las organizando-se nestes picos estruturados e coerentes de velocidade,” disse Justin Kasper, investigador principal do SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) da Universidade de Michigan em Ann Arbor. “Estamos a detectar remanescentes de estruturas do Sol sendo lançadas para o espaço e a alterar violentamente a organização dos fluxos e o campo magnético. Isto mudará dramaticamente as nossas teorias de como a coroa e o vento solar estão a ser aquecidos.”

A fonte exacta das reversões ainda não é conhecida, mas as medições da Parker Solar Probe permitiram que os cientistas reduzissem as possibilidades.

Entre as muitas partículas que perpetuamente fluem do Sol, há um feixe constante de electrões em movimento rápido, que percorrem as linhas do campo magnético do Sol para o Sistema Solar. Estes electrões fluem sempre estritamente ao longo da forma das linhas de campo que se deslocam do Sol, independentemente do pólo norte do campo magnético nessa região específica estar apontando na direcção do Sol ou na direcção oposta. Mas a Parker Solar Probe mediu este fluxo de electrões indo na direcção contrária, voltando para o Sol – mostrando que o próprio campo magnético deve estar a curvar-se em direcção ao Sol, em vez da Parker Solar Probe encontrar apenas uma linha diferente de campo magnético do Sol que aponta na direcção oposta. Isto sugere que as reversões são dobras no campo magnético – distúrbios localizados viajando para longe do Sol, em vez de uma mudança no campo magnético à medida que emerge do Sol.

As observações das reversões pela Parker Solar Probe sugerem que estes eventos se tornarão ainda mais comuns à medida que a sonda se aproxima do Sol. O próximo encontro solar da missão, no dia 29 de Janeiro de 2020, levará a sonda mais perto do Sol do que nunca, e poderá lançar uma nova luz sobre este processo. Estas informações não só ajudam a mudar a nossa compreensão do que provoca o vento solar e o clima espacial em nosso redor, como também nos ajudam a entender um processo fundamental de como as estrelas funcionam e de como libertam energia para o seu ambiente.

A rotação do vento solar

Algumas das medições da Parker Solar Probe estão a aproximar os cientistas de respostas a perguntas com décadas. Uma dessas perguntas é como, exactamente, o vento solar flui do Sol.

Perto da Terra, vemos o vento solar fluir quase radialmente – o que significa que está a sair directamente do Sol em todas as direcções. Mas o Sol gira enquanto liberta o vento solar; antes de se libertar, o vento solar gira com ele. É um pouco como uma criança num carrossel – a atmosfera gira com o Sol da mesma forma que a parte externa do carrossel gira, mas quanto mais longe estamos do centro, mais depressa nos movemos no espaço. Uma criança na extremidade do carrossel pode saltar e, nesse ponto mover-se em linha recta para fora, em vez de continuar a girar. De maneira semelhante, há um determinado ponto entre o Sol e a Terra em que o vento solar transita de girar juntamente com o Sol para fluir directamente para fora, ou radialmente, como vemos na Terra.

Exactamente onde o vento solar transita de um fluxo giratório para um fluxo perfeitamente radial tem implicações na maneira como o Sol liberta energia. Encontrar esse ponto pode ajudar-nos a entender melhor o ciclo de vida de outras estrelas ou a formação de discos proto-planetários, os discos densos de gás e poeira em torno de estrelas jovens que eventualmente coalescem em planetas.

Agora, pela primeira vez – ao invés de apenas ver o fluxo directo que observamos perto da Terra – a Parker Solar Probe foi capaz de observar o vento solar enquanto ainda estava em rotação. É como se a Parker Solar Probe visse o carrossel rodopiante directamente pela primeira vez, não apenas as crianças que saltam dele. O instrumento de vento solar da Parker Solar Probe detectou a rotação a começar a mais de 32 milhões de quilómetros do Sol e, à medida que a Parker se aproximava do seu ponto de periélio, a velocidade da rotação aumentava. A força da circulação era mais forte do que muitos cientistas previram, mas também transitou para um fluxo externo mais rapidamente do que o previsto, que é o que ajuda a mascarar estes efeitos onde geralmente estamos, a cerca de 150 milhões de quilómetros do Sol.

“O grande fluxo rotacional do vento solar visto durante os primeiros encontros foi uma verdadeira surpresa,” disse Kasper. “Enquanto esperávamos ver o movimento giratório mais perto do Sol, as altas velocidades que estamos a ver nestes primeiros encontros são quase dez vezes maiores do que o previsto pelos modelos padrão.”

Poeira perto do Sol

Outra questão que estamos perto de obter resposta é a elusiva zona livre de poeira. O nosso Sistema Solar está inundado de poeira – as migalhas cósmicas de colisões que formaram planetas, asteróides, cometas e outros corpos celestes há milhares de milhões de anos atrás. Os cientistas suspeitam há muito que, perto do Sol, esta poeira seria aquecida a altas temperaturas pela poderosa luz solar, transformando-se em gás e criando uma região livre de poeira em torno do Sol. Mas nunca ninguém a tinha observado.

Pela primeira vez, a Parker Solar Probe viu a poeira cósmica a começar a diminuir. Dado que o WISPR – o instrumento de imagem da Parker Solar Probe, liderado pelo Laboratório Naval de Investigação dos EUA – olha para o lado da sonda, pode ver grandes faixas da coroa e do vento solar, incluindo regiões mais próximas do Sol. Estas imagens mostram que a poeira começa a diminuir a pouco mais de 11 milhões de quilómetros do Sol, e esta diminuição na poeira continua de modo constante até aos limites actuais das medições do WISPR, a pouco mais de 6 milhões de quilómetros do Sol.

“Esta zona livre de poeira foi prevista há décadas atrás, mas nunca tinha sido vista antes,” disse Russ Howard, investigador principal do conjunto de instrumentos WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe) no Laboratório Naval de Investigação em Washington, DC. “Estamos agora a ver o que está a acontecer com a poeira perto do Sol.”

Ao ritmo desta diminuição, os cientistas esperam ver uma zona verdadeiramente livre de poeira a pouco mais de 3,2-4,8 milhões de quilómetros do Sol – o que significa que a Parker Solar Probe poderá observar a zona livre de poeira já no início do próximo ano, quando o seu sexto “flyby” pelo Sol a levar mais perto do Sol do que nunca.

Colocando o clima espacial sob um microscópio

As medições da Parker Solar Probe deram-nos uma nova perspectiva sobre dois tipos de eventos climáticos espaciais: tempestades de partículas energéticas e ejecções de massa coronal.

Pequenas partículas – electrões e iões – são aceleradas pela atividade solar, criando tempestades de partículas energéticas. Os eventos no Sol podem ejetar estas partículas quase à velocidade da luz, o que significa que atingem a Terra em menos de meia-hora e podem afectar outros mundos em escalas de tempo igualmente curtas. Estas partículas carregam muita energia, de modo que podem danificar componentes electrónicos nas naves espaciais e até mesmo colocar em risco os astronautas, especialmente aqueles no espaço profundo, fora da protecção do campo magnético da Terra – e o curto tempo de aviso para tais partículas dificulta a sua prevenção.

É crucial entender exactamente como estas partículas são aceleradas a velocidades tão altas. Mas mesmo que alcancem a Terra em apenas alguns minutos, ainda é tempo suficiente para que as partículas percam as assinaturas dos processos que as aceleram em primeiro lugar. Ao orbitar o Sol a apenas alguns milhões de quilómetros, a Parker Solar Probe pode medir essas partículas logo após deixarem o Sol, lançando nova luz sobre como são libertadas.

Os instrumentos ISʘIS da Parker Solar Probe, liderados pela Universidade de Princeton, já mediram vários eventos de partículas energéticas nunca antes vistos – eventos tão pequenos que todos os seus vestígios são perdidos antes de chegarem à Terra ou a qualquer um dos satélites próximos da Terra. Estes instrumentos também mediram um tipo raro de explosão de partículas com um número particularmente elevado de elementos mais pesados – sugerindo que ambos os tipos de eventos podem ser mais comuns do que os cientistas pensavam anteriormente.

“É incrível – mesmo em condições do mínimo solar, o Sol produz muitos mais eventos minúsculos de partículas energéticas do que jamais imaginámos,” disse David McComas, investigador principal do ISʘIS (Integrated Science Investigation of the Sun), da Universidade de Princeton em Nova Jersey. “Estas medições vão ajudar-nos a desvendar as fontes, a aceleração e o transporte de partículas energéticas solares e, finalmente, protegerão melhor os satélites e os astronautas no futuro.”

Os dados dos instrumentos WISPR também forneceram detalhes sem precedentes sobre as estruturas da coroa e do vento solar – incluindo ejecções de massa coronal, nuvens com milhares de milhões de toneladas de material solar que o Sol envia para o Sistema Solar. As EMCs podem desencadear uma série de efeitos na Terra e noutros mundos, desde o aparecimento de auroras até à indução de correntes eléctricas que podem danificar redes de energia e oleodutos. A perspectiva única do WISPR, olhando os eventos que se afastam do Sol de lado, já recolheu novas informações sobre a variedade de eventos que a nossa estrela pode despoletar.

“Dado que a Parker Solar Probe estava a igualar a rotação do Sol, pudemos observar o fluxo de material durante dias e ver a evolução das estruturas,” disse Howard. “As observações perto da Terra fizeram-nos pensar que estruturas finas na coroa se transformam num fluxo suave e estamos a descobrir que isso não é verdade. Isto vai ajudar-nos a melhor modelar como os eventos viajam entre o Sol e a Terra.”

À medida que a Parker Solar Probe continua a sua viagem, fará mais 21 grandes aproximações ao Sol a distâncias cada vez menores, culminando em três órbitas a uns meros 6,16 milhões de quilómetros da superfície solar.

“O Sol é a única estrela que podemos examinar tão de perto,” disse Nicola Fox, director da Divisão de Heliofísica na sede da NASA. “Obter dados na fonte já está a revolucionar o nosso entendimento da nossa própria estrela e das estrelas por todo o Universo. A nossa pequena nave espacial está a enfrentar condições brutais para transmitir para casa revelações surpreendentes e emocionantes.”

Os dados dos dois primeiros encontros solares da Parker Solar Probe estão disponíveis ao público via online.

Astronomia On-line
6 de Dezembro de 2019

spacenews

 

3144: Sonda espacial revela dados da atmosfera do Sol. Nunca se tinha chegado lá

CIÊNCIA

NASA divulgou os primeiros resultados da viagem da sonda Parker, a primeira a entrar na atmosfera solar por onde irá passar mais vezes nos próximos seis anos.

Sonda Parker estará no espaço mais seis anos
© NASA

Nunca uma sonda espacial tinha chegado tão perto da atmosfera solar como fez a Parker, uma sonda da NASA que procura recolher dados sobre o Sol. Lançada em Agosto de 2018, a sonda tem uma viagem prevista de sete anos e os investigadores que tratam os dados recolhidos revelaram esta quarta-feira os primeiros resultados obtidos pela Parker.

A primeira amostra de dados oferece pistas sobre mistérios de longa data, incluindo o motivo que leva a atmosfera do sol, conhecida como coroa, a ser centenas de vezes mais quente do que a sua superfície, bem como as origens exactas do vento solar.

“O obtivemos até agora é espectacular”, disse o professor Stuart Bale, físico da Universidade da Califórnia, em Berkeley, que liderou a análise. “Podemos ver a estrutura magnética da coroa, que nos diz que o vento solar emerge de pequenos orifícios. Vemos também actividade impulsiva, jactos que acreditamos estarem relacionados com a origem do vento solar.”

Nos próximos seis anos, a sonda do tamanho de um carro seguirá uma órbita cada vez mais próxima do Sol e chegará a estar tão perto que tecnicamente “tocará” o sol. A Parker consegue resistir, através de um escudo térmico, a temperaturas até 1400 graus e, na sua missão de sete anos, conta atravessar a atmosfera solar 24 vezes, a uma distância de 6,2 milhões de quilómetros da superfície do Sol.

Até agora, os cientistas observavam que o vento do sol parecia ter dois elementos principais: um “rápido” que percorre cerca de 700 km por segundo (e provém de buracos gigantes na região polar do sol) e um vento “lento”, que percorre menos de 500 km por segundo, cuja origem era desconhecida. A sonda Parker analisou o vento “lento” em volta de pequenos orifícios coronais espalhados pelo equador solar – estruturas solares que não tinham sido observadas anteriormente.

As observações também apontam para uma explicação sobre a razão de a coroa ser incrivelmente quente. “A coroa atinge um milhão de graus, mas a superfície do sol é de apenas milhares”, disse o professor Tim Horbury , co-investigador do Parker Solar Probe Fields no Imperial College de Londres. “É como se a temperatura da superfície da Terra fosse a mesma, mas a atmosfera atingisse muitos milhares de graus”, disse, citado pelo The Guardian. As recolhas da sonda Parker revelaram que as partículas do vento solar parecem ser libertadas em jactos explosivos, em vez de serem irradiadas em fluxo constante. “É bang, bang, bang”, resumiu Tim Horbury.

A sonda deve o nome a Eugene Parker que em 1958 foi o primeiro a descobrir a existência do vento solar. Na altura, os colegas cientistas desprezaram a sua teoria de que o vento solar podia forçar o plasma e outras partículas do Sol, lançando-as para a atmosfera e afectando a Terra. Mas as missões espaciais vieram dar-lhe razão. E passados 60 anos, a NASA enviou até ao Sol a sonda com o seu nome.

Diário de Notícias

DN
04 Dezembro 2019 — 22:29

spacenews

 

1422: Sonda da NASA captura a primeira fotografia da atmosfera do Sol

Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Parker Solar Probe

Semanas depois de a sonda solar Parker da NASA ter completado a viagem mais próxima do Sol de toda a história, os dados desse voo começam a chegar à Terra, revelando a primeira fotografia da atmosfera do Sol.

A sonda fez o seu primeiro sobrevoo ao Sol entre 31 de Outubro e 11 de Novembro, dias em que atravessou a alta velocidade a parte mais externa da atmosfera solar, conhecida como a coroa solar. Através do seu dispositivo WISPR, a sonda Parker fotografou a partir do interior essa camada gasosa carregada de partículas de vento solar.

A agência espacial norte-americana revelou a fotografia no passado dia 12.

A fotografia acima publicada foi capturada no passado dia 8 de Novembro, e mostra uma espécie de “serpentina”, uma estrutura de material solar que geral cobre as áreas de maior actividade. a sua estrutura aparece claramente, evidenciando de forma clara pelo menos dois raios visíveis. Tal como nota a NASA, estes são dados nunca antes vistos.

Quando registou esta imagem, a Parker estava a aproximadamente 27,2 milhões de quilómetros da superfície do Sol. O objecto brilhante que aparece na parte central é Júpiter – o maior planeta do Sistema Solar – já os pontos escuros são resultados de uma correcção no fundo da fotografia.

A missão desta sonda, que fará a sua segunda passagem à voltado Sol em abril do próximo ano, durará até 2025. Nos próximos anos, a sonda deve completar 24 órbitas em torno do Sol aproximando-se a cerca de 3,8 milhões de quilómetros da sua superfície.

A NASA espera ajudar a resolver alguns mistérios sobre a atmosfera da nossa estrela, como o facto da sua atmosfera externa aquecer cerca de 300 vezes mais do que a sua superfície e o vento solar atingir velocidades tão elevadas.

A sonda da missão Parker Solar Probe foi o primeiro engenho feito pelo Homem a entrar na atmosfera do Sol, atingindo o recorde da maior aproximação ao astro. A Parker foi lançada no dia 13 de Agosto a partir de Cabo Canaveral, no estado norte-americano Florida.

ZAP // RT / Sputnik News

Por ZAP
17 Dezembro, 2018

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1219: Sonda Parker Solar Probe bate recordes de aproximação ao Sol e velocidade

Lembram-se da Sonda Parker Solar Probe da NASA que foi lançada em Agosto de 2018? Esta sonda será a primeira que vai “tocar” no Sol e, de acordo com dados recentes, há já recordes alcançados.

Esta sonda espacial, lançada há 78 dias, já bateu dois recordes: está mais perto do Sol do que qualquer outro engenho fabricado pelo Homem e é a mais rápida da História da conquista do espaço.

Foi esta segunda-feira que a sonda espacial Parker Solar Probe superou o recorde de aproximação do Sol. De acordo com a NASA, a sonda lançada a 12 de Agosto está a apenas 42,73 milhões de quilómetros do astro rei, batendo o recorde de Abril de 1976 conseguido pela sonda americano-alemã Helios-2.

Nos próximos sete anos esta sonda vai efectuar 24 aproximações ao Sol acabando por chegar a cerca de 6 milhões de quilómetros de distância em 2024. De acordo com a NASA, a sonda aproximar-se-à ainda mais do sol já a 31 de Outubro e tentará ficar ainda mais próxima já no dia 5 de Novembro.

Além do recorde de aproximação, esta sonda bateu também o recorde do engenho espacial mais rápido da História, ao conseguir atingir 247 mil quilómetros por hora. De relembrar que o anterior recorde pertencia também à sonda Helios-2 que conseguiu bater o recorde de velocidade em 1976.

Sonda tem de sobreviver a temperaturas elevadíssimas

A Sonda espacial Parker Solar Probe tem de conseguir superar temperaturas de 1400 K (1127 °C). Para tal, a sonda tem um escudo térmico, feito à base de carbono, que lhe permite superar tais temperaturas. À superfície, a temperatura do Sol atinge os 5.500ºC. Na coroa, a parte mais exterior da sua atmosfera, visível como um anel durante os eclipses, os termómetros chegam aos 2 milhões de graus Celsius, segundo revela a SIC notícias.

Qual a missão desta sonda?

A sonda tem como principais objectivos investigar as partículas de energia, as flutuações magnéticas e os ventos solares. Os cientistas da NASA esperam obter fotografias para melhor compreenderem “um ambiente tão estranho para nós”, diz um especialista sobre o Sol da NASA Alex Young.

A missão só terminará em 2024.

pplware
30 Out 2018

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870: NASA lança com sucesso sonda que vai estar perto mais do Sol

(dr) Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / NASA

A agência espacial norte-americana NASA lançou esta madrugada, a partir dos Estados Unidos, a primeira sonda que vai estar perto mais do Sol, depois de um adiamento no sábado por problemas técnicos.

O lançamento para o espaço da “Parker Solar Probe”, a partir da base de Cabo Canaveral, na Florida, aconteceu pelas 03h31 locais (08h31 em Lisboa), como estava previsto.

Inicialmente, previa-se que a descolagem acontecesse no sábado, mas a NASA acabou por adiar para hoje devido a um problema de pressão relacionado com as botijas de hélio. Resolvidos esses problemas, e com condições meteorológicas 95% favoráveis, o lançamento ocorreu como estimado.

Apontada para chegar em Novembro, a sonda teve, ao todo, três lançamentos marcados, todos remarcados por razões técnicas.

Este será o engenho humano mais rápido de sempre.

Pela primeira vez, a NASA deu a uma sonda o nome de uma pessoa que está viva, neste caso o astrofísico norte-americano Eugene Parker, de 91 anos.

Parker é o ‘pai’ do conceito de vento solar que a sonda se propõe observar mais a fundo, ao ‘viajar’ até bem perto da coroa do Sol, a camada mais externa da atmosfera da estrela, mais quente do que a sua superfície e de onde ‘saem’ partículas energéticas, sobretudo electrões e protões.

Com o tamanho de um pequeno carro, a “Parker Solar Probe” tem uma esperança de vida de sete anos. O seu escudo térmico, feito à base de carbono, permite-lhe resistir a temperaturas superiores a mil graus Celsius na sua maior aproximação ao Sol.

A sonda vai navegar pela atmosfera do Sol aproveitando a janela de oportunidade dada pela gravidade de Vénus, o segundo planeta mais próximo do astro-rei. De acordo com a NASA, o aparelho vai aproximar-se da superfície do Sol como nunca antes uma sonda o fez, permitindo obter as observações mais próximas de uma estrela.

Na sua órbita final pelo Sol, antes de colapsar, a sonda vai viajar a 696 mil quilómetros por hora, o que a tornará no objeto feito por humanos mais rápido de sempre, e estar a cerca de 6,1 milhões de quilómetros de distância da superfície da estrela, isto é, mais de sete vezes mais próxima do Sol do que a sonda Helios 2, que detém o actual recorde de distância.

Lançada para o espaço em 1976, a Helios 2, hoje inoperacional, chegou a estar a 43 milhões de quilómetros do Sol.

A “Parker Solar Probe” vai chegar perto o suficiente do Sol para, segundo a NASA, captar a variação da velocidade do vento solar e ver o ‘berço’ das partículas solares de maior energia.

Os cientistas querem perceber como a energia e o calor circulam através da coroa solar (constituída por plasma, gás ionizado formado a altas temperaturas) e explorar o que acelera o vento solar e as partículas energéticas.

ZAP // Lusa

Por Lusa
12 Agosto, 2018

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868: NASA adia para domingo o lançamento da sonda que vai “tocar” no Sol

nasamarshall / Flickr

A NASA decidiu adiar o lançamento da sonda Parker devido a um problema com a pressão de gás hélio na nave. O lançamento está agora marcado para domingo.

Estava já tudo preparado até que o relógio foi interrompido. O lançamento da Sonda Solar Parker, a partir do Cabo Canaveral, na Florida, estava previsto para as 3h33 (8h53, hora de Lisboa), com uma janela de oportunidade de 65 minutos que acabou por fechar.

Quando faltavam apenas quatro minutos para o lançamento, o relógio foi interrompido para resolver problemas que foram identificados na recta final. O relógio foi reiniciado por volta das 9h24, mas parou dois minutos depois e voltou atrás, aos quatro minutos. Segundo o Observador, o lançamento foi assim adiado por cerca de 24 horas.

As duas tentativas realizadas pela agência espacial foram adiadas devido a problemas de pressão relacionados com as botijas de gás hélio, verificados minutos antes da descolagem.

O lançamento da Parker foi assim adiado para este domingo para as 3h31 locais. Caso os problemas persistam, a tentativa seguinte irá acontecer na segunda-feira.

A janela de tempo tão pequena deve-se ao facto de o primeiro destino ser Vénus. Além disso, é preciso reduzir a exposição da Parker ao Cinturão de Van Allen que lhe poderia causar danos, visto que é um cinturão de partículas carregadas, transportadas por ventos solares, que são capturadas pelo campo magnético da Terra.

Como seria de esperar, enviar uma sonda em direcção ao Sol tem vários desafios, sendo que o primeiro é contrariar o movimento da Terra. Como o nosso planeta descreve uma órbita em torno do Sol, qualquer objeto lançado para fora da atmosfera tem tendência a seguir essa órbita.

No entanto, se assim fosse, a Parker nunca chegaria ao destino. Para contrariar essa força, é preciso 55 vezes mais energia para lançar uma sonda em direcção ao Sol do que para Marte. Aliás, é por este motivo que se justifica a escolha do foguetão Delta IV Heavy, pela necessidade de impulsão da sonda e pela capacidade de acomodar um terceiro sistema de propulsão.

A NASA adianta ainda que, caso o lançamento não se realize até segunda-feira, há uma janela para o lançamento bem sucedido até ao dia 23 de Agosto. Este período de tempo é considerado determinante por que a sonda vai depender da gravidade de Vénus para a colocar na direcção certa rumo ao Sol.

Seis semanas após o lançamento, a Parker vai encontrar a gravidade do planeta Vénus que vai servir para abrandar a sua velocidade e, assim, orientá-la no caminho certo.

A Sonda Solar Parker vai aproximar-se da superfície do Sol como nunca antes uma sonda o fez , permitindo obter as observações mais próximas de uma estrela.

ZAP //

Por ZAP
11 Agosto, 2018

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865: NASA lança este sábado a sonda que vai “tocar” no Sol

nasamarshall / Flickr

Rodeada de um escudo para a proteger das altas temperaturas, a sonda Parker parte já este sábado do Cabo Canaveral, na Florida, com destino ao Sol, e leva uma missão na bagagem: perceber porque é que a coroa solar é muito mais quente do que a sua superfície.

A agência espacial norte-americana NASA lança, este sábado, uma sonda que irá viajar até bem perto da coroa do Sol, a camada mais externa da sua atmosfera, tornando-se no primeiro aparelho a estar tão próximo da estrela.

O lançamento do engenho, o “Parker Solar Probe“, será feito do Cabo Canaveral, na Florida, nos Estados Unidos, com hora prevista para as 03h33 locais (08h33 em Lisboa).

A sonda Parker vai navegar pela atmosfera solar e, segundo a NASA, vai aproximar-se da superfície do astro-rei como nunca antes uma sonda o fez, permitindo obter as observações mais próximas de uma estrela.

Na maior aproximação ao Sol, o escudo térmico da sonda, feito de carbono, vai enfrentar temperaturas perto dos 1.377ºC. À superfície, a temperatura do Sol atinge os 5.500ºC. Na coroa, a parte mais exterior da sua atmosfera, visível como um anel durante os eclipses, os termómetros chegam aos dois milhões de graus Celsius.

Aproveitando a gravidade do planeta Vénus, o segundo mais próximo do Sol, a sonda vai chegar perto o suficiente do Sol para conseguir captar a variação da velocidade do vento solar (emissão de partículas energéticas provenientes da coroa, sobretudo electrões e protões) e ver o berço das partículas solares de maior energia.

Uma das metas dos cientistas é perceber como a energia e o calor circulam através da coroa solar – constituída por plasma, gás ionizado formado a altas temperaturas – e explorar o que acelera o vento solar e as partículas energéticas.

Justificando a importância da missão, que durará sete anos, a NASA salienta que perturbações no vento solar agitam o campo magnético da Terra, que protege o planeta da radiação solar, e interferem com o clima espacial, que pode mudar a órbita dos satélites, encurtar a sua esperança de vida e alterar o funcionamento de equipamentos electrónicos a bordo, assim como pôr em perigo a vida de astronautas.

A sonda ganhou o nome do astrofísico norte-americano Eugene Parker, de 91 anos, que apresentou, na década de 50, uma série de conceitos para explicar como as estrelas, incluindo o Sol, libertam energia. Chamou vento solar à ‘cascata’ de energia do Sol e descreveu todo um “sistema complexo” de plasmas, campos magnéticos e partículas energéticas associado ao conceito de vento solar.

A NASA lembra que Parker teorizou uma explicação para a temperatura extremamente elevada da coroa solar, que, ao contrário do que seria expectável, é mais quente do que a superfície do Sol apesar de ser a camada mais externa da atmosfera.

A sua teoria sugere que erupções solares regulares, mas pequenas, podem causar este calor intenso.

À AFP, Alex Young, especialista em actividade solar da NASA, diz que este “é um ambiente muito estranho e pouco familiar para nós”. Mas Nicky Fox, do laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins e responsável científica da missão, garante que a observação à distância da coroa do Sol já não é mais viável.

É preciso ir onde as coisas acontecem, onde todas as coisas misteriosas ocorrem”, conclui.

ZAP // Lusa

Por ZAP
10 Agosto, 2018

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858: CONHEÇA A PARKER SOLAR PROBE

Impressão de artista da Parker Solar Probe da NASA. A sonda vai voar pela coroa do Sol e traçar como a energia e o calor se movem pela atmosfera da estrela.
Crédito: APL/NASA GSFC

A Parker Solar Probe da NASA deverá descolar este mês de Agosto, numa janela de lançamento entre os dias 11 e 23 de Agosto. O foguetão Delta IV Heavy vai transportar até ao espaço a nave com o tamanho de um automóvel, com o objectivo de estudar o Sol mais perto do que qualquer outro objeto feito pelo ser humano.

O nosso Sol é muito mais complexo do que aparenta ser. Em vez do disco constante e imutável que parece aos olhos humanos, o Sol é uma estrela dinâmica e magneticamente activa. A atmosfera do Sol envia constantemente material magnetizado para o exterior, envolvendo o nosso Sistema Solar muito além da órbita de Plutão e influenciando todos os mundos pelo caminho. Bobinas de energia magnética explodem com radiação e luz, que viajam pelo espaço e criam interrupções temporárias na nossa atmosfera, por vezes afectando os sinais de rádio e as comunicações perto da Terra. A influência da actividade solar na Terra e nos outros planetas é colectivamente conhecida como “clima espacial”, e a chave para entender as suas origens está na compreensão do próprio Sol.

“A energia do Sol está sempre a passar pela Terra,” comenta Nicky Fox, cientista do projecto Parker Solar Probe no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland. “E embora o vento solar seja invisível, podemos vê-lo a rodear os pólos nas auroras, que são muito bonitas, mas que revelam a enorme quantidade de energia e de partículas que entram em cascata na nossa atmosfera. Não temos uma forte compreensão dos mecanismos que orientam esse vento na nossa direcção e é por isso que vamos partir nesta jornada.”

É aqui que entra a Parker Solar Probe. A nave transporta várias “suites” de instrumentos construídos para estudar o Sol tanto remotamente quanto “in situ”, ou directamente. Em conjunto, os dados destes instrumentos de última geração deverão ajudar os cientistas a responder a três perguntas fundamentais sobre a nossa estrela.

Uma dessas questões é o mistério da aceleração do vento solar, o constante fluxo de material do Sol. Embora compreendamos em grande parte as origens do vento solar no Sol, sabemos que existe um ponto – ainda não observado – onde o vento solar é acelerado a velocidades supersónicas. Os dados mostram que essas mudanças acontecem na coroa, uma região da atmosfera solar pela qual a Parker Solar Probe voará directamente, e os cientistas planeiam usar as medições remotas e “in situ” para descobrir como é que isto acontece.

Em segundo lugar, os cientistas esperam desvendar o segredo das temperaturas extremamente altas da coroa. A superfície visível do Sol tem aproximadamente 5600º C mas, por razões que não compreendemos completamente, a coroa é centenas de vezes mais quente, chegando a vários milhões de graus Celsius. Isto é contra-intuitivo, pois a energia do Sol é produzida no seu núcleo.

“É como se nos afastássemos de uma fogueira e de repente a temperatura subisse muito mais,” comenta Fox.

Finalmente, os instrumentos da Parker Solar Probe deverão revelar os mecanismos em funcionamento por trás da aceleração das partículas energéticas solares, que podem atingir velocidades superiores a metade da velocidade da luz à medida que se afastam do Sol. Tais partículas podem interferir com os componentes electrónicos dos satélites, especialmente aqueles para lá do campo magnético da Terra.

Para responder a estas perguntas, a Parker Solar Probe usa quatro conjuntos de instrumentos.

A “suite” FIELDS, liderada pela Universidade da Califórnia em Berkeley, mede os campos eléctricos e magnéticos em redor da nave. O conjunto de instrumentos FIELDS vai captar ondas e turbulência na heliosfera interior com alta resolução para compreender os campos associados com as ondas, choques e com a reconexão magnética, um processo pelo qual as linhas do campo magnético se realinham de forma explosiva.

O instrumento WISPR (Wide-Field Imager for Parker Solar Probe) é a única câmara a bordo da sonda. Captará imagens de estruturas como ejecções de massa coronal, jactos e outras características expelidas pelo Sol, a fim de ajudar a relacionar o que acontece na estrutura coronal a grande escala com as medições físicas detalhadas recolhidas directamente no ambiente próximo do Sol. É liderado pelo Laboratório de Investigação Naval em Washington, DC.

A “suite” SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation) usará dois instrumentos complementares para recolher dados. Conta as partículas mais abundantes no vento solar – electrões, protões e iões de hélio – e mede propriedades como a velocidade, densidade e temperatura com o objectivo de melhorar a nossa compreensão do vento solar e do plasma coronal. O conjunto de instrumentos SWEAP é liderado pela Universidade do Michigan, pela Universidade da Califórnia em Berkeley e pelo Observatório Astrofísico Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts.

Finalmente, a “suite” ISʘIS (Integrated Science Investigation of the Sun, que inclui o símbolo ʘ – o símbolo do Sol – na sua sigla) medirá partículas através de uma ampla gama de energias. A medição dos electrões, protões e iões vai permitir entender os ciclos de vida das partículas – de onde vieram, como se tornam aceleradas e como saem do Sol e se movem através do espaço interplanetário. O conjunto de instrumentos ISʘIS é liderado pela Universidade de Princeton em Nova Jersey.

A Parker Solar Probe é uma missão já planeada há cerca de sessenta anos. Com o alvorecer da Era Espacial, a Humanidade foi apresentada à dimensão total da poderosa influência do Sol sobre o Sistema Solar. Em 1958, o físico Eugene Parker publicou um artigo científico inovador, teorizando a existência do vento solar. A missão honra este cientista e é a primeira missão da NASA a receber o nome de uma pessoa ainda viva.

Somente nas últimas décadas a tecnologia se tornou suficientemente avançada para tornar a Parker Solar Probe uma realidade. A ousada viagem da nave é possível graças a três grandes avanços: o escudo térmico de ponta, o sistema de arrefecimento solar e o avançado sistema de gestão de falhas.

“O Sistema de Protecção Térmica (o escudo de calor) é uma das tecnologias que possibilitam a missão da nave,” comenta Andy Driesman, gerente do projecto Parker Solar Probe no Laboratório de Física Aplicada de Johns Hopkins. “Permite que a nave opere praticamente à temperatura ambiente.”

As outras inovações críticas são o sistema de arrefecimento dos painéis solares e o sistema de gestão de falhas a bordo. O sistema de arrefecimento dos painéis solares permite com que estes produzam energia sob a intensa carga térmica do Sol e o sistema de gestão de falhas protege a nave durante os longos períodos em que não consegue comunicar com a Terra.

Usando dados de sete sensores colocados em redor dos limites da sombra provocada pelo escudo de calor, o sistema de gestão de falhas da Parker Solar Probe protege a sonda durante os longos períodos de tempo em que não consegue comunicar com a Terra. Se detectar um problema, a sonda corrige automaticamente a sua trajectória para garantir que os seus instrumentos científicos permaneçam frescos e em funcionamento durante os períodos de perda de comunicação.

O escudo de calor da Parker Solar Probe – TPS (Thermal Protection System) – é uma “sanduíche” de carbono-carbono que envolve quase quatro polegadas e meia de espuma de carbono, que é aproximadamente 97% ar. Embora tenha quase 2,5 metros em diâmetro, o TPS só acrescenta cerca de 73 kg à massa da Parker Solar Probe graças aos seus materiais leves.

Embora o Delta IV Heavy seja um dos foguetões mais poderosos do mundo, a Parker Solar Probe é relativamente pequena, mais ou menos do tamanho de um carro pequeno. Mas o que a Parker Solar Probe precisa é energia – alcançar a sua órbita em torno do Sol exige muita energia no lançamento. Isto porque qualquer objeto lançado da Terra começa a viajar em redor do Sol à mesma velocidade que a Terra – cerca de 29,8 km/s – de modo que um objeto tem que viajar incrivelmente depressa para contrabalançar este momento, para mudar de direcção e para se aproximar do Sol.

A janela de lançamento da Parker Solar Probe – entre as 4 e as 6 horas EDT (Eastern Daylight Time, 09:00-11:00 em Portugal), durante um período de duas semanas – foi escolhida com muita precisão a fim de enviar a sonda para o seu primeiro e vital alvo, para ajudar a chegar à órbita final: Vénus.

“A energia de lançamento para alcançar o Sol é 55 vezes a necessária para alcançar Marte, e duas vezes a necessária para chegar a Plutão,” comenta Yanping Guo do Laboratório de Física Aplicada de Johns Hopkins, que projectou a trajectória da missão. “Durante o verão, a Terra e os outros planetas no nosso Sistema Solar estão no alinhamento mais favorável para nos permitir chegar perto do Sol.”

A nave realizará uma assistência gravitacional para “deitar fora” alguma da sua velocidade no poço de energia orbital de Vénus, colocando a Parker Solar Probe numa órbita que – já na sua primeira passagem – a leva para mais perto da superfície solar do que qualquer outra sonda alguma vez esteve, bem dentro da coroa. A Parker Solar Probe realizará manobras idênticas mais seis vezes ao longo da sua missão de sete anos, auxiliando a nave na sequência final de órbitas que passam a pouco mais de 6,1 milhões de quilómetros da fotosfera.

“Ao estudar a nossa estrela, podemos aprender mais não só sobre o Sol,” comenta Thomas Zurbuchen, administrador associado do Directorado de Missões Científicas na sede da NASA, “mas também podemos aprender mais sobre todas as outras estrelas espalhadas pela Galáxia, pelo Universo e até mais sobre o começo da vida.”

Astronomia On-line
7 de Agosto de 2018

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831: O sacrifício de Parker num fogo sem chamas

A viagem inédita de Parker à atmosfera do Sol. O seu nome deve-se ao físico que previu os ventos solares

Simulação da nave Parker a aproximar-se do Sol
© NASA

Chama-se Parker a nave que vai ser carbonizada pelo Sol na primeira grande investigação humana para estudar a nossa estrela, mas antes do seu fim acontecer entrará na sua atmosfera e recolherá informações inéditas. Para obter estas informações, a NASA vai despender 1200 milhões de euros.

O objectivo da agência espacial norte-americana, é estudar o interior da coroa solar, uma situação só possível porque, ao contrário do que é normal, no Sol a temperatura é mais baixa à superfície do que à distância. Mesmo assim a temperatura é de 6000 graus, nada comparável ao milhão de graus exterior.

Por isso, a nave Parker conta com um escudo protector feito em carbono que alcançará a mesma temperatura a que o ferro derrete, 1400 graus, mesmo assim capaz de proteger os quatro instrumentos que vão analisar os electrões, os protões, os núcleos atómicos e os átomos de hélio, que caracterizam a atmosfera solar, bem como tentar encontrar uma explicação para os ventos solares que criam tempestades solares que atingem a Terra e provocam grandes alterações nos campos magnéticos.

A nave a ser preparada Foto NASA

Simulação da aproximação da Parker ao Sol Foto NASA

O foguetão que irá levar a nave Parker para o espaço
Foto NASA

A viagem até ao Sol da primeira nave decorrerá entre o próximo dia 11 e até 1 de Novembro, momento em que atingirá uma distância de seis milhões de quilómetros da estrela, uma ínfima parte dos 150 milhões de quilómetros que separam o Sol do nosso planeta. Ao chegar a este ponto, a Parker iniciará a primeira de sete primeiras órbitas em torno do Sol, para a qual se beneficiará da atracção de Vénus durante essas primeiras órbitas de forma a diminuir a sua velocidade, que a gravidade do Sol aumentará em cerca de duzentos quilómetros por segundo durante a aproximação.

A partir da sua estabilização, a Parker iniciará vinte e cinco órbitas em redor do Sol até ao ano 2025, isto se os seus motores e os painéis solares mantiverem a nave numa posição correta, com o escudo térmico virado para a fonte de calor, até que o fim do combustível fará com que a Parker se aproxime demasiado da estrela e se derreta por inteiro.

A nave chama-se Parker em homenagem ao físico americano, Eugene Parker, que em 1958 previu a existência dos ventos solares, uma teoria que foi muito criticada na altura e que só em 1962 foi confirmada pela sonda Mariner II, numa viagem de exploração espacial a Vénus.

O físico Eugene Parker
© DR

Diário de Notícias
João Céu e Silva
02 Agosto 2018 — 11:38

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572: DUAS NOVAS SONDAS SERÃO AS MAIS PRÓXIMAS DO SOL

A Solar Orbiter da ESA vai capturar as primeiras imagens das regiões polares do Sol, onde a tensão magnética se acumula e é libertada numa dança vivaça. Com lançamento previsto para 2020, o estudo do Sol pela Solar Orbiter vai lançar luz sobre a estrutura magnética e as muitas forças que moldam a actividade solar.
Crédito: sonda – ESA/ATG medialab; Sol – NASA/SDO/P. Testa (CfA)

À medida que são desenvolvidas ferramentas cada vez mais poderosas para estudar o espaço exterior ao nosso Sistema Solar, aprendemos mais sobre o mar aparentemente infinito de estrelas distantes e os seus curiosos elencos de planetas em órbita. Mas há apenas uma estrela para onde podemos viajar directamente e observar de perto – e é a nossa: o Sol.

Duas missões futuras levar-nos-ão, em breve, mais perto do Sol do que nunca, proporcionando a melhor chance, até agora, de descobrir as complexidades da actividade solar no nosso próprio Sistema Solar e de lançar luz sobre a própria natureza do espaço e das estrelas espalhadas por todo o Universo.

Juntas, a Parker Solar Probe da NASA e a Solar Orbiter da ESA podem resolver questões com décadas sobre o funcionamento interno da nossa estrela mais próxima. O seu estudo compreensivo e íntimo do Sol tem implicações importantes sobre como vivemos e exploramos: a energia do Sol alimenta a vida na Terra, mas também desencadeia eventos climáticos espaciais que podem representar um perigo para a tecnologia de que cada vez mais dependemos. Este clima espacial pode afectar as comunicações de rádio, afectar os satélites e os voos tripulados e – na pior das hipóteses – interferir com as redes eléctricas. Uma melhor compreensão dos processos fundamentais que impulsionam estes eventos solares poderá melhorar as previsões de quando ocorrem e como os seus efeitos podem ser sentidos na Terra.

“O nosso objectivo é entender como o Sol funciona e como afecta o ambiente espacial até ao ponto da previsibilidade,” afirma Chris St. Cyr, cientista do projecto Solar Orbiter no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “Esta é realmente uma ciência orientada pela curiosidade.”

A Parker Solar Probe deverá ser lançada ainda este verão e a Solar Orbiter em 2020. Estas missões foram desenvolvidas independentemente, mas os seus objectivos científicos coordenados não são coincidência: a Parker Solar Probe a Solar Orbiter são colegas de equipa.

Estudando a coroa solar

Ambas as missões vão observar de perto a dinâmica da atmosfera exterior do Sol, chamada coroa. Da Terra, a coroa é visível apenas durante os eclipses solares totais, quando a Lua bloqueia a luz mais intensa do Sol e revela a estrutura fantasmagórica, branca e perolada da atmosfera exterior. Mas a coroa não é assim tão delicada quanto parece durante um eclipse solar total – muito do comportamento da coroa é imprevisível e não é bem compreendido.

Os gases carregados da coroa são movidos por um conjunto de leis da física que raramente estão envolvidas nas nossas experiências normais cá na Terra. Desvendar os detalhes do que faz com que as partículas carregadas e os campos magnéticos dancem e rodopiem pode ajudar-nos a melhor compreender dois mistérios extraordinários: o que torna a coroa muito mais quente do que a superfície solar e o que impulsiona o constante fluxo de material solar, o vento solar, a velocidades tão altas.

Podemos ver essa coroa de longe, e até medir o aspecto do vento solar à medida que passa pela Terra – mas isso é como medir um rio calmo a quilómetros de distância de uma cascata e tentar compreender a fonte da corrente. Só recentemente adquirimos a tecnologia capaz de suportar o calor e a radiação perto do Sol, de modo que, pela primeira, vamos para mais perto da fonte.

“A Parker Solar Probe e a Solar Orbiter empregam diferentes tipos de tecnologia, mas – como missões – elas serão complementares,” comenta Eri Christian, investigador da missão Parker Solar Probe em Goddard. “Vão tirar fotos da coroa do Sol ao mesmo tempo e vão ver algumas das mesmas estruturas – o que está a acontecer nos pólos do Sol e como essas mesmas estruturas se parecem no equador.”

A Parker Solar Probe atravessará um território inteiramente novo à medida que viaja para mais perto do Sol do que qualquer outra nave espacial – a cerca de 6,2 milhões de quilómetros da superfície solar. Se a Terra fosse reduzida para estar situada numa extremidade de um campo de futebol, com o Sol na outra, a missão ficaria dentro da pequena área do Sol. A detentora do recorde actual, a Helios B, uma missão solar do final da década de 1970, chegou apenas a metade do “meio-campo” solar.

A partir desse ponto de vista, as quatro “suites” de instrumentos científicos da Parker Solar Probe estão construídas para visualizar o vento solar e estudar os campos magnéticos, o plasma e as partículas energéticas – clarificando a verdadeira anatomia da atmosfera exterior do Sol. Esta informação esclarecerá o chamado problema do aquecimento coronal. Refere-se à realidade contra-intuitiva de que, embora as temperaturas na coroa possam chegar aos vários milhões de graus Celsius, a superfície solar subjacente, a fotosfera, ronda os 5500º C. Para apreciar completamente a estranheza dessa diferença de temperatura, imagine afastar-se de uma lareira e começar a sentir o ar em redor ficar muito mais quente.

A Solar Orbiter estará a menos de 24,1 milhões de quilómetros do Sol – mais próxima que a posição da Helios-B a metade do “meio-campo” do “campo de futebol solar” metafórico. Estará numa órbita altamente inclinada que poderá fornecer as primeiras imagens directas dos pólos do Sol – partes do Sol que ainda não compreendemos bem e que podem conter a chave para entender o que impulsiona a actividade constante e as erupções da nossa estrela.

Tanto a Parker Solar Probe como a Solar Orbiter vão estudar a influência mais difundida do Sol no Sistema Solar: o vento solar. O Sol expele constantemente um fluxo de gás magnetizado que preenche o Sistema Solar interior, chamado vento solar. Este vento solar interage com os campos magnéticos, com as atmosferas e até com as superfícies de mundos espalhados por todo o Sistema Solar. Na Terra, esta interacção pode desencadear auroras e por vezes atrapalhar os sistemas de comunicação e as redes eléctricas.

Os dados de missões anteriores levaram os cientistas a pensar que a coroa contribui para os processos que aceleram as partículas, impulsionando as incríveis velocidades do vento solar – que triplicam ao deixar o Sol e ao passar pela coroa. Actualmente, o vento solar percorre 148 milhões de quilómetros até atingir as sondas que o medem – tempo mais que suficiente para que esse fluxo de gases carregados se misture com outras partículas que viajam pelo espaço e perca algumas das suas características específicas. A Parker Solar Probe vai captar o vento solar assim que se forma e deixa a coroa, enviando de volta à Terra algumas das medições mais pristinas do vento solar já registadas. A perspectiva da Solar Orbiter, que dará uma boa olhadela aos polos do Sol, vai complementar o estudo do vento solar pela Parker Solar Probe, porque permite com que os cientistas observem como a estrutura e o comportamento do vento solar variam a diferentes latitudes.

A Solar Orbiter também fará uso da sua órbita única para entender melhor os campos magnéticos do Sol; algumas das actividades magnéticas mais interessantes do Sol estão concentradas nos pólos. Mas como a Terra orbita num plano mais ou menos em linha com o equador solar, nós normalmente não temos uma boa visão dos pólos de longe. É um pouco como tentar ver o cume do Monte Evereste a partir da base da montanha.

Essa visão dos pólos também vai ajudar-nos a melhor compreender a natureza geral do campo magnético do Sol, vivaz e enorme, estendendo-se muito além da órbita de Neptuno. O campo magnético do Sol é tão abrangente em grande parte por causa do vento solar: à medida que o vento solar flui para fora, transporta com ele o campo magnético do Sol, criando uma vasta bolha a que chamamos heliosfera. Dentro da heliosfera, o vento solar determina a própria natureza das atmosferas planetárias. Os limites da heliosfera são moldados pela forma como o Sol interage com o espaço interestelar. Desde a passagem da Voyager 1 pela heliopausa em 2012 que sabemos que essas fronteiras protegem dramaticamente o Sistema Solar interno contra a radiação galáctica.

Ainda não está claro como, exactamente, o campo magnético do Sol é gerado ou estruturado nas profundezas do Sol – embora saibamos que campos magnéticos intensos em redor dos pólos impulsionem a variabilidade do Sol, provocando erupções solares e ejecções de massa coronal. A Solar Orbiter vai pairar sobre a mesma região da atmosfera solar durante vários dias de cada vez enquanto os cientistas observam a tensão a acumular-se e a soltar-se em torno dos pólos. Essas observações podem levar a uma melhor compreensão dos processos físicos que, em última análise, geram o campo magnético do Sol.

Juntas, a Parker Solar Probe e a Solar Orbiter aperfeiçoarão o nosso conhecimento do Sol e da heliosfera. Ao longo do caminho, é possível que estas missões apresentem ainda mais perguntas do que respostas – um problema que os cientistas aguardam ansiosamente.

“Há perguntas que nos incomodam há muito tempo,” comenta Adam Szabo, cientista da missão Parker Solar Probe em Goddard. “Estamos a tentar decifrar o que acontece perto do Sol e a solução óbvia é simplesmente ir até lá. Mal podemos esperar – não apenas eu, mas toda a comunidade.”

Astronomia On-line
22 de Maio de 2018

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