3435: Satélite de observação do sol com tecnologia portuguesa vai ser lançado esta segunda-feira

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Satélite europeu vai permitir obter as primeiras imagens dos pólos do Sol. Vai ser lançado esta segunda-feira, nos Estados Unidos da América, e tem tecnologia portuguesa.

O satélite europeu que vai permitir obter as primeiras imagens dos pólos do Sol, o Solar Orbiter, vai ser lançado esta segunda-feira e leva a bordo tecnologia portuguesa, das empresas Critical Software, Active Space Technologies e Deimos Engenharia.

O engenho, cujo lançamento chegou a ser apontado para 05, 06 e 08 de Fevereiro, será enviado para o espaço a partir da base de Cabo Canaveral, nos Estados Unidos, às 23:03 de domingo na hora local (04:03 de segunda-feira em Portugal), de acordo com o mais recente calendário divulgado pela Agência Espacial Europeia (ESA), que conduz a missão em conjunto com a congénere norte-americana NASA.

A Critical Software concebeu vários sistemas de ‘software’ do satélite, como os sistemas centrais de comando e controlo, de detecção e recuperação de falhas e de gestão de comportamento térmico, segundo informação da empresa.

A Active Space Technologies fabricou componentes em titânio para o braço de suporte e orientação da antena de comunicação do satélite com a Terra e canais igualmente de titânio, para a passagem de luz, que atravessam o escudo térmico do aparelho, adiantou a companhia à Lusa.

A Deimos Engenharia, braço português da componente tecnológica do grupo espanhol de engenharia e construção de infra-estruturas Elecnor, trabalhou na definição e implementação da estratégia para testar os sistemas de voo do Solar Orbiter.

A missão do Solar Orbiter (Orbitador Solar) vai permitir obter as primeiras imagens dos pólos do Sol, considerados a chave para se compreender a actividade e o ciclo solares.

Por outro lado, salienta a ESA, será o primeiro satélite europeu a entrar na órbita de Mercúrio e a explorar a conexão entre o Sol e a Terra para entender melhor o clima extremo no espaço.

O aparelho, que estará a 42 milhões de quilómetros do Sol na sua maior aproximação, o equivalente a um quarto da distância que separa a estrela da Terra, está equipado com dez instrumentos para observar a superfície turbulenta do Sol, a sua atmosfera exterior e as alterações no vento solar (emissão contínua de partículas energéticas a partir da coroa, a camada mais externa da atmosfera solar).

O Solar Orbiter, preparado para enfrentar temperaturas de 500ºC, trabalhará em complemento com a sonda norte-americana Parker Solar Probe, em órbita desde 2018, e que tem quatro instrumentos para estudar o campo magnético do Sol, o plasma, as partículas energéticas e o vento solar.

Os cientistas esperam obter com este satélite respostas sobre o que leva à aceleração das partículas energéticas, o que acontece nas regiões polares por acção do campo magnético, como é que o campo magnético é gerado no Sol e como se propaga através da sua atmosfera e pelo espaço, como a radiação e as emissões de plasma (gás ionizado formado a elevadas temperaturas) da coroa afectam o Sistema Solar e como as erupções solares produzem as partículas energéticas que conduzem ao clima espacial extremo próximo da Terra.

Observador

Agência Lusa
Texto
10 Fev 2020, 00:18

 

 

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3432: Descolagem do Solar Orbiter, a missão da ESA que olhará o Sol de frente

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Lançamento da missão Solar Orbiter da ESA/NASA, com o objectivo de estudar o Sol, a partir da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, no estado norte-americano da Florida.
Crédito: Jared Frankie

A missão Solar Orbiter da ESA descolou num Atlas V 411, a partir do Cabo Canaveral, Florida, às 05:03 CET de 10 de Fevereiro, na sua missão de estudar o Sol sob novas perspectivas.

Os sinais da aeronave foram recebidos na estação terrestre New Norcia às 06:00 CET, após a separação do estágio superior do lançador em baixa órbita terrestre.

De frente para o sol

A Solar Orbiter, uma missão liderada pela ESA com forte participação da NASA, fornecerá as primeiras imagens das regiões polares desconhecidas do Sol, fornecendo uma visão sem precedentes de como a nossa estrela-mãe funciona.

Investigará também como a radiação intensa e as partículas energéticas que são expelidas do Sol e transportadas pelo vento solar através do Sistema Solar afectam o nosso planeta natal, para melhor entender e prever períodos de “clima espacial” tempestuoso. As tempestades solares têm o potencial de derrubar redes eléctricas, interromper o tráfego aéreo e as telecomunicações e colocar em risco os astronautas que andam no espaço, por exemplo.

“Como seres humanos, sempre estivemos familiarizados com a importância do Sol para a vida na Terra, observando-o e investigando em detalhe como este funciona; mas também sabemos, há muito tempo, que tem o potencial de atrapalhar a vida quotidiana se estivermos na mira de uma poderosa tempestade solar”, afirma Günther Hasinger, Diretor de Ciências da ESA.

“No final da nossa missão Solar Orbiter, saberemos mais do que nunca sobre a força oculta responsável pelas mudanças de comportamento do Sol e a sua influência no nosso planeta natal.”

“O Solar Orbiter fará coisas incríveis. Combinado com as outras missões da NASA recentemente lançadas para estudar o Sol, estamos a adquirir novos conhecimentos sem precedentes sobre a nossa estrela,” disse Thomas Zurbuchen, administrador associado de Ciências da NASA na sede da agência em Washington DC.

“Juntamente com os nossos parceiros europeus, estamos a entrar numa nova era da heliofísica que transformará o estudo do Sol e ajudará a tornar os astronautas mais seguros enquanto viajam nas missões do programa Artemis até a Lua.”

No ponto mais próximo, o Solar Orbiter enfrentará o Sol dentro da órbita de Mercúrio, a aproximadamente 42 milhões de quilómetros da superfície solar. A tecnologia de ponta do escudo de calor garantirá que os instrumentos científicos da aeronave estejam protegidos, já que o escudo de calor suportará temperaturas de até 500ºC – até 13 vezes o calor experienciado pelos satélites na órbita da Terra.

“Após cerca de vinte anos desde o início, seis anos de construção e mais de um ano de testes, juntamente com os nossos parceiros industriais, estabelecemos novas tecnologias de alta temperatura e concluímos o desafio de construir uma aeronave pronta para enfrentar o Sol e estudá-lo de perto”, acrescenta César García Marirrodriga, Director de Projectos do Solar Orbiter da ESA.

Novas perspectivas sobre a nossa estrela-mãe

O Solar Orbiter levará pouco menos de dois anos para alcançar a sua órbita operacional inicial, usando sobrevoos com auxílio da gravidade da Terra e Vénus para entrar numa órbita altamente elíptica ao redor do Sol. O satélite usará a gravidade de Vénus para lançar-se fora do plano eclíptico do Sistema Solar, que abriga as órbitas planetárias, e aumentará a inclinação da sua órbita para nos dar novas imagens, até agora desconhecidas, das regiões polares da nossa estrela-mãe.

Os pólos estão fora do campo de visão da Terra e de outras naves espaciais, mas os cientistas pensam que são essenciais para entender a actividade do Sol. Ao longo da sua missão, projectada para cinco anos, o Solar Orbiter alcançará uma inclinação de 17º acima e abaixo do equador solar. A missão estendida proposta alcançaria 33º de inclinação.

“Operar um satélite nas proximidades do Sol é um enorme desafio,” diz Sylvain Lodiot, Director de Operações do Solar Orbiter da ESA.

“A nossa equipa terá de garantir a pontaria contínua e precisa do campo de protecção para evitar possíveis danos causados pela radiação e pelo fluxo térmico do Sol. Ao mesmo tempo, teremos de garantir uma resposta rápida e flexível às solicitações dos cientistas para adaptar as operações dos seus instrumentos de acordo com as observações mais recentes da superfície solar.”

O Solar Orbiter usará uma combinação de 10 instrumentos in situ e de deteção remota para observar a superfície solar turbulenta, a atmosfera externa quente do Sol e as mudanças no vento solar. As cargas úteis de detecção remota concretizarão imagens de alta resolução da atmosfera do Sol – a coroa – e também do disco solar. Os instrumentos in situ medirão o vento solar e o campo magnético solar nas proximidades do satélite.

“A combinação de instrumentos de detecção remota, que olham para o Sol e medições in situ, que sentem o seu poder, permitir-nos-ão juntar os pontos entre o que vemos no Sol e o que experienciamos enquanto absorvemos o vento solar”, diz Daniel Müller, Cientista do Projecto Solar Orbiter da ESA.

“Isto fornecerá informações sem precedentes sobre como a nossa estrela-mãe trabalha em termos do seu ciclo de actividade solar de 11 anos e como o Sol cria e controla a bolha magnética – a heliosfera – na qual o nosso planeta reside.”

Somos todos satélites solares

O Solar Orbiter será uma das duas naves complementares que estudam o Sol nas proximidades: juntar-se-á à sonda Parker Solar da NASA, que já está ocupada na sua missão.

O Solar Orbiter e a sonda Parker Solar têm objetivos diferentes, se complementares, e foram projetados e colocados numa órbita única para atingir os seus objetivos diferentes, se complementares. A sonda Parker Solar ‘toca’ a nossa estrela a distâncias muito mais próximas que o Solar Orbiter, para estudar como o vento solar se origina – mas não possui câmaras para ver o Sol diretamente; enquanto o Solar Orbiter voa a uma distância ideal para alcançar uma perspectiva abrangente da nossa estrela, incluindo imagens remotas e medições in situ e visualizará, pela primeira vez, as regiões polares do Sol.

Além de atingir os seus próprios objectivos científicos, o Solar Orbiter fornecerá informações contextuais para melhorar o entendimento das medições da sonda Parker Solar. Ao trabalharem juntas dessa maneira, as duas aeronaves colectarão conjuntos de dados complementares que permitirão que mais ciência seja destilada das duas missões do que estas poderiam gerir por conta própria.

“O Solar Orbiter é a mais nova adição ao Observatório do Sistema Heliofísico da NASA, juntando-se à sonda Parker Solar numa aventura extraordinária para desvendar os maiores mistérios do Sol e da sua atmosfera alargada,” diz Holly Gilbert, Cientista do Projecto Solar Orbiter da NASA.

“A poderosa combinação destas duas missões e os seus impressionantes avanços tecnológicos impulsionarão o nosso conhecimento para novos patamares.

O Solar Orbiter baseia-se no legado de missões, tais como o Ulysses e o Observatório Solar e Heliofísico (SOHO) da ESA/NASA, para nos dar a visão mais avançada da nossa estrela e a sua influência na Terra.

Astronomia On-line
11 de Fevereiro de 2020

 

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3417: Nova missão da ESA para estudar o Sol

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Animação da Solar Orbiter observando o Sol através de aberturas no seu escudo de calor.
Crédito: ESA/ATG medialab

A sonda Solar Orbiter vai orbitar a nossa estrela mais próxima, o Sol, observando-a de perto. Capturará as primeiras imagens directas dos seus pólos, enquanto estuda a heliosfera interna – a região em forma de bolha em redor do Sol criada pelo fluxo de partículas carregadas e energizadas libertadas no vento solar.

No seu ponto mais próximo, a Solar Orbiter estará a cerca de 42 milhões de quilómetros do Sol: mais perto do que o escaldante planeta Mercúrio, pouco mais de um-quarto da distância média entre a Terra e o Sol, e mais perto do que qualquer sonda europeia na história.

Para a colocar nesta órbita única no centro do Sistema Solar, aproximando-se dos pólos do Sol em vez de orbitar num plano “achatado”, como os planetas, as equipas no controlo da missão em Darmstadt, Alemanha, planearam um percurso complexo.

Implantação solar

A Solar Orbiter tem lançamento previsto para as 04:03 GMT de dia 10 de Fevereiro, a partir de Cabo Canaveral, Florida, EUA, a bordo de um foguetão Atlas V 411 fornecido pela NASA. Uma vez separada do veículo de lançamento, ocorre uma sequência de activação automática de 22 minutos, após a qual a equipa de controlo assume as rédeas da fase LEOP (Launch and Early Orbit Phase).

Estes momentos iniciais da vida de uma missão são críticos. É agora que a nave acorda, estende os seus painéis solares e as equipas no solo verificam a sua saúde após os rigores do lançamento.

Alguns elementos dos instrumentos científicos da Solar Orbiter estão localizados ao longo de uma “vara” metálica com 4,4 metros, que os mantém afastados do corpo principal da espaço-nave e de qualquer possível interferência. Esta haste deverá ser implantada antes que certos propulsores químicos sejam disparados, com potencial para contaminar os instrumentos durante as manobras.

Quando os sistemas e instrumentos da Solar Orbiter estiverem em funcionamento, entrará na “fase de cruzeiro”, que durará até Novembro de 2021. Durante este período, realizará duas assistências gravitacionais em torno de Vénus e uma em torno da Terra para alterar a trajectória da sonda, guiando-a para as regiões mais internas do Sistema Solar.

A primeira passagem solar ocorrerá no final de Março de 2022, a cerca de um-terço da distância entre a Terra e o Sol. Neste ponto, o orbitador estará numa órbita elíptica que inicialmente leva 180 dias para ser concluída, aproximando-o do Sol a cada seis meses.

Uma órbita com vista

O percurso da Solar Orbiter fará com que saia do “plano da eclíptica”. Assim sendo, em vez de orbitar no mesmo plano achatado em redor do Sol que os planetas, luas e outros corpos menores do Sistema Solar, vai “saltar” do equador solar, fornecendo perspectivas nunca antes vistas das regiões polares do Sol.

Para tal, a Solar Orbiter não vai viajar numa órbita “fixa”. Em vez disso, a sonda seguirá um caminho elíptico em constante mudança que será continuamente inclinado e espremido, cada vez mais alto e mais próximo dos pólos do Sol.

Assim sendo, a órbita da espaço-nave foi escolhida para estar em “ressonância” com Vénus, o que significa que regressará à vizinhança do planeta a cada poucas órbitas e que poderá usar novamente a gravidade do planeta para alterar ou inclinar a sua órbita.

Embora a Solar Orbiter vá orbitar inicialmente no mesmo plano “achatado” que os planetas do Sistema Solar, cada encontro com Vénus aumentará a sua inclinação. Isto significa que de cada vez que a Solar Orbiter encontrar o Sol, vai observá-lo de uma perspectiva diferente.

Até ao final de 2021, a sonda vai alcançar a sua primeira órbita nominal para ciência, que deverá durar quatro anos. Durante este período, a Solar Orbiter alcançará 17º de inclinação, permitindo que a sonda capture pela primeira vez imagens de alta resolução dos pólos do Sol.

Durante a sua fase de missão estendida proposta, a Solar Orbiter poderá elevar-se para uma órbita ainda mais inclinada. A 33º acima do equador solar, as regiões polares aparecerão ainda mais directamente.

Os dados recolhidos pela Solar Orbiter serão armazenados na sonda e depois transmitidos para a Terra durante janelas de comunicação de oito horas, através da estação terrestre de 35 metros de Malargüe, na Argentina.

Outras estações na Austrália e na Espanha podem servir como “backups”.

Lidando com o calor

Para sobreviver à tão pequena distância da nossa estrela, que a poderá aquecer a uma temperatura máxima de 520º Celsius e receber uma “enxurrada” de radiação intensa, o corpo principal e os instrumentos vitais da Solar Orbiter estão protegidos por um escudo térmico de titânio que estará sempre voltado para o Sol.

Até os painéis solares da nave, construídos para captar energia do Sol, precisarão de ser protegidos. À medida que a Solar Orbiter se aproxima da bola gigante de calor e radiação, os seus painéis – esticando-se de ambos os lados da sonda e dando-lhe 18,9 metros de comprimento – vão precisar de estar inclinados para longe do Sol, limitando a quantidade de luz que recebem para garantir que não sobreaquecem.

Astronomia On-line
4 de Fevereiro de 2020

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3414: Reveladas as imagens mais detalhadas da superfície turbulenta do Sol

CIÊNCIA/SOL

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3372: Sonda espacial revela dados da atmosfera do Sol. Nunca se tinha chegado lá

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

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

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3229: Explosão magnética nunca antes vista pode desvendar um dos mistérios do Sol

Cientistas da NASA observaram um novo tipo de explosão magnética na camada externa da atmosfera solar, conhecida como coroa.

A explosão, conhecida como reconexão magnética forçada, é desencadeada por uma erupção no Sol que faz com que as linhas do campo magnético emaranhadas se quebrem e se realinhem, disparando partículas e energia.

Os cientistas tinham já testemunhado a reconexão magnética espontânea, que não está necessariamente ligada a erupções no Sol. Porém, as observações do Solar Dynamics Observatory (SDO) da NASA revelaram, pela primeira vez, um evento de reconexão forçada desencadeada por uma dessas erupções.

O evento foi visível claramente quando os cientistas analisaram as observações de plasma do SDO – um dos quatro estados fundamentais da matéria que consiste em partículas carregadas e super-aquecidas. Os dados do SDO revelaram uma proeminência – um grande laço de plasma – a sair da superfície visível do sol, conhecida como fotosfera. Numa série de imagens tiradas ao longo de uma hora, a proeminência pode ser vista a cair de volta na fotosfera.

Quando isso aconteceu, a proeminência interagiu com uma colecção de linhas do campo magnético, fazendo com que se reconectassem em forma de “X“, o que provocou uma explosão magnética, fazendo com que a proeminência ganhasse calor, de acordo com um estudo publicado esta semana na revista científica The Astrophysical Journal.

“Esta foi a primeira observação de um controlador externo de reconexão magnética”, disse Abhishek Srivastava, um dos autores do estudo e investigador do Instituto de Tecnologia da Índia (BHU), em comunicado. “Isto pode ser muito útil para entender outros sistemas. Por exemplo, as magnetosferas da Terra e dos planetas, outras fontes de plasma magnetizadas, incluindo experiências em escalas de laboratório, onde o plasma é altamente difusivo e muito difícil de controlar”, disse .

NASA

As últimas observações confirmam uma teoria proposta há cerca de 15 anos. Segundo os autores, os resultados podem ter implicações significativas para a previsão do clima espacial, experiências físicas de partículas na Terra e na nossa compreensão sobre a atmosfera do sol.

Por exemplo, a reconexão magnética poderia explicar um dos grandes mistérios da ciência solar – o facto de a coroa ser milhões de graus mais quente que as camadas inferiores da atmosfera solar. A proeminência ganhou calor durante o evento de reconexão forçada, que poderia ser um mecanismo possível através do qual a coroa é aquecida localmente.

O próximo passo é detectar mais eventos de reconexão forçada, o que fornecerá mais informações sobre o fenómeno.

ZAP //

Por ZAP
20 Dezembro, 2019

 

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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

 

2965: Raro evento astronómico ocorre na próxima semana (e só se repete em 2023)

CIÊNCIA

NASA

Na próxima segunda-feira, 11 de Novembro, Mercúrio passará entre a Terra e o Sol, protagonizando um raro evento astronómico que não se repetirá em 13 anos.

“Da nossa perspectiva da Terra, só podemos ver Mercúrio e Vénus quando [estes] estão ou passam em frente ao Sol (…) e é por isso que este é um evento raro que não quererá perder”, escreve a agência espacial norte-americana (NASA) na sua página oficial.

A AccuWeather, por sua vez, detalhou que este tipo de movimentação ocorre, aproximadamente “13 vezes a cada 100 anos“, indicando que o próximo fenómeno deste tipo acontecerá a 13 de Novembro de 2031.

De acordo com a NASA, o fenómeno poderá ser observado em quase toda a América do Norte e do Sul, bem como na Europa, África e oeste da Ásia.

Durante o espectáculo, que durará 5,5 horas, Mercúrio será visível sob a forma de um ponto negro que se move em frente ao sol. Para observar evento e tendo em conta o tamanho pequeno do planeta, serão necessários binóculos ou telescópios com filtro solar.

Neste sentido, os cientistas recordam ainda que a observação directa do Sol sem equipamentos especiais de protecção pode causar danos nos olhos e perda de visão.

A este fenómeno chama-se o trânsito de Mercúrio. Por orbitar muito próximo da sua estrela, Mercúrio é difícil de observar. O planeta, em termos de tamanho, situa-se entre a Terra e a Lua, é composto sobretudo por ferro e tem uma atmosfera extremamente fina, formada por hélio, oxigénio, hidrogénio, mas também por sódio e potássio.

Apesar da sua proximidade com o Sol, Mercúrio não é o planeta mais quente (é Vénus), mas tem a maior variação de temperatura, entre -180ºC e +450ºC. Orbita o Sol em 87,97 dias e as suas crateras fazem lembrar as da Lua.

À semelhança de Mercúrio, também Vénus pode passar entre a Terra e o Sol, o que acontece duas vezes em cada cem anos.

ZAP //

Por ZAP
5 Novembro, 2019

 

2782: O Sol é muito pequeno para acabar como buraco negro

CIÊNCIA

(CC0/PD) Buddy_Nath / Pixabay

O Sol não acabará a sua vida, tal como muitas outras estrelas, convertendo-se num buraco negro ou numa estrela de neutrões, recorda a NASA, dando conta que o seu destino final é outro: uma anã branca.

De acordo com a agência espacial norte-americana, a nossa estrelas precisaria de ser cerca de 20 vezes mais massivo para que terminasse a sua vida como buraco negro.

Segundo explica a NASA, as estrelas que nascem com este tamanho – 20 vezes a massa do Sol – ou com um tamanho maior podem explodir numa super-nova no final das suas vidas antes de desabar num buraco negro, objecto cósmico de grande força gravitacional. Nada, nem mesmo a luz, lhe pode escapar.

Algumas estrelas menores são suficientemente grandes para se tornarem super-novas, mas pequenas demais para se tornarem buracos negros. Por isso, estas entrarão em colapso em estruturas super densas – as chamadas estrelas de neutrões – depois de explodirem como uma super-nova.

O Sol também não é suficientemente grande para esse destino final: tem apenas um décimo da massa necessária para se tornar uma estrela de neutrões.

Então, o que acontecerá com o Sol? Dentro de 6 mil milhões de anos, a nossa estrela terminará como uma anã branca, um pequeno e denso remanescente de uma estrela que brilha com o excesso de calor. O processo, aponta a NASA, começará em cerca de 5.000 milhões de anos, quando o Sol começar a ficar sem combustível.

Tal como a maioria das estrelas, durante a fase principal da sua vida, o Sol cria energia através da fusão de átomos de hidrogénio no seu núcleo.  Daqui a 5.000 milhões de anos, o Sol começará a ficar sem hidrogénio, entrando assim em colapso. Esta situação permitirá ao Sol começar a fundir elementos mais pesados no núcleo, juntamente com a  fusão de hidrogénio numa concha envolvida em torno do núcleo.

Quando isso acontecer, a temperatura do Sol aumentará e as camadas externas da sua atmosfera vão expandir-se muito no Espaço, ao ponto de “engolir” a Terra – situação que tornaria a Terra inabitável para a vida tal como a conhecemos.

Esta será a fase gigante vermelha, que durará cerca de mil milhões de anos até que o Sol entre em colapso total para formar uma anã branca.

ZAP //

Por ZAP
6 Outubro, 2019

 

2480: Lua brilha mais do que o Sol em imagens do Fermi da NASA

Estas imagens mostram a visão cada vez mais aprimorada do brilho de raios-gama da Lua do Telescópio Espacial de Raios-gama Fermi da NASA. Cada imagem de 5 por 5 graus é centrada na Lua e mostra raios-gama com energias acima dos 31 milhões de electrões-volt, dezenas de milhões de vezes superiores à da luz visível. Nestas energias, a Lua é realmente mais brilhante do que o Sol. As cores mais brilhantes indicam um maior número de raios-gama. Esta sequência de imagens mostra como exposições mais longas, variando de dois a 128 meses (10,7 anos), melhorou a visão.
Crédito: NASA/DOE/Colaboração LAT do Fermi

Se os nossos olhos pudessem ver radiação altamente energética chamada raios-gama, a Lua pareceria mais brilhante do que o Sol! É assim que o Telescópio Espacial de Raios-gama Fermi da NASA tem visto o nosso vizinho no espaço ao longo da última década.

As observações de raios-gama não são sensíveis o suficiente para ver claramente a forma de disco da Lua ou quaisquer características da superfície. Em vez disso, o LAT (Large Area Telescope) do Fermi detecta um brilho proeminente centrado na posição da Lua no céu.

Mario Nicola Mazziotta e Francesco Loparco, ambos do Instituto Nacional de Física Nuclear da Itália em Bari, têm analisado o brilho da radiação gama da Lua como forma de entender melhor um outro tipo de radiação espacial: partículas velozes chamadas raios cósmicos.

“Os raios cósmicos são principalmente fotões acelerados por alguns dos fenómenos mais energéticos do Universo, como ondas de choque de estrelas explosivas e jactos produzidos quando a matéria cai em buracos negros,” explicou Mazziotta.

Dado que as partículas são electricamente carregadas, são fortemente afectadas por campos magnéticos, que a Lua não possui. Como resultado, até raios cósmicos de baixa energia podem alcançar a superfície, transformando a Lua num prático detector espacial de partículas. Quando os raios cósmicos atacam, interagem com a superfície poeirenta da Lua, de nome rególito, para produzir emissão de raios-gama. A Lua absorve a maioria destes raios-gama, mas alguns escapam.

Mazziotta e Loparco analisaram as observações lunares do LAT do Fermi para mostrar como a visão melhorou durante a missão. Eles reuniram dados de raios-gama altamente energéticos acima dos 31 milhões eV (electrão-volt) – mais de 10 milhões de vezes superior à energia da luz visível – e organizaram-nos ao longo do tempo, mostrando como exposições mais longas melhoram a visão.

“Vista a estas energias, a Lua nunca passaria pelo seu ciclo mensal de fases e ficaria sempre Cheia,” explicou Loparco.

À medida que a NASA planeia enviar novamente seres humanos à Lua até 2024 através do programa Artemis, com o objectivo eventual de enviar astronautas a Marte, a compreensão dos vários aspectos do ambiente lunar assume uma nova importância. Estas observações de raios-gama são uma lembrança de que os astronautas da Lua precisarão de protecção contra os mesmos raios cósmicos que produzem esta radiação gama de alta energia.

Embora o brilho de raios-gama da Lua seja surpreendente e impressionante, o Sol ainda brilha mais, com energias superiores a mil milhões de electrões-volt. Os raios cósmicos com energias mais baixas não alcançam o Sol porque o seu poderoso campo magnético os impede. Mas os raios-gama muito mais energéticos podem penetrar este campo magnético e atingir a atmosfera mais densa do Sol, produzindo raios-gama que chegam ao Fermi.

Embora a Lua, em raios-gama, não mostre um ciclo mensal de fases, o seu brilho varia com o tempo. Os dados do LAT do Fermi mostram que o brilho da Lua varia em cerca de 20% ao longo do ciclo de 11 anos do Sol. As variações na intensidade do campo magnético do Sol durante o ciclo mudam a quantidade de raios cósmicos que chegam à Lua, alterando a produção de raios-gama.

Astronomia On-line
20 de Agosto de 2019

 

2377: NASA publica fotografia impressionante da Estação Espacial a passar à frente do Sol

Rainee Colacurcio / NASA

A imagem astronómica de 15 de Julho, escolhida diariamente pela NASA, é uma combinação de fotografias que mostra o Sol e a Estação Espacial Internacional a passar no momento certo.

A Estação Espacial Internacional (EEI) dá uma volta à Terra a cada 90 minutos, pelo que não é incomum que ela passe pelo Sol. No entanto, “alguém conseguir alinhar o seu equipamento fotográfico no momento certo para fazer uma imagem tão boa, isso sim, é raro”, lê-se no site onde a NASA e a Universidade de Michingan, nos Estados Unidos, distinguem uma imagem ligada à Astronomia por dia.

A imagem escolhida do dia 15 de Julho foi fotografada por Rainee Colarcurcio. A fotografia é impressionante não só por captar a Estação Espacial em frente ao Sol, mas também porque não se vê qualquer mancha solar.

“As manchas solares têm uma mancha central escura, uma sombra mais clara e não têm painéis solares”, brinca o astrónomo responsável pelo texto que explica a imagem, citado pelo Público.

@RaineeLC

Solar transit from Edmonds Beach edited- small prominences brought out and colorized:) #iss #InternationalSpaceStation #isslive #nasa #science #solaraystem #astronomypicturesdaily

De acordo com o diário, a fotógrafa publicou várias imagens onde se vê a Estação Espacial Internacional sobreposta em vários pontos da superfície solar, enquanto orbitava a Terra.

Para conseguir este feito, Colarcucio combinou duas fotografias tiradas na praia de Edmonds, em Washington: uma que mostra a EEI a passar pelo Sol e outra que capturou os detalhes da superfície solar. As manchas solares têm sido raras devido a um período de actividade solar extremamente baixa.

ZAP //

Por ZAP
28 Julho, 2019

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Cientistas descobrem história do Sol “enterrada” na crosta da Lua

A sonda SDO (Solar Dynamics Observatory) da NASA capturou esta imagem de uma proeminência solar no dia 2 de Outubro de 2014. A proeminência solar é o “flash” brilhante de luz para a direita do limbo do Sol. Logo abaixo pode ser vista uma explosão de material solar para o espaço.
Crédito: NASA/SDO

É graças ao Sol que estamos aqui. É também essa a razão porque não existem marcianos nem venusianos.

Quando o Sol era apenas um bebé, há 4 mil milhões de anos, passou por explosões violentas de radiação intensa, expelindo nuvens e partículas abrasadoras altamente energéticas por todo o Sistema Solar. Estas fases ajudaram a semear vida na Terra primitiva, provocando reacções químicas que mantinham o nosso planeta quente e húmido. No entanto, estas “birras solares” podem também ter impedido a vida de emergir noutros mundos, despojando-os de atmosferas e quebrando substâncias químicas nutritivas.

O quão destrutivos estes ataques primordiais foram para outros mundos dependeria da rapidez com que o Sol bebé girava sob si próprio. Quando mais rápida a sua rotação, mais depressa teria destruído as condições de habitabilidade.

No entanto, esta parte crítica da história do Sol tem atormentado os cientistas, disse Prabal Saxena, astrofísico do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. Saxena estuda como o clima espacial, variações na actividade solar e outras condições de radiação no espaço, interage com as superfícies dos planetas e das luas.

Agora, ele e outros cientistas estão a perceber que a Lua, que a NASA espera visitar novamente com astronautas até 2024, contém pistas para os antigos mistérios do Sol, que são cruciais para entender o desenvolvimento da vida.

“Não sabíamos como o Sol era nos primeiros mil milhões de anos, e é muito importante porque provavelmente mudou a forma como a atmosfera de Vénus evoluiu e a rapidez com que perdeu água. Também provavelmente mudou a rapidez com que Marte perdeu a sua atmosfera e mudou a química atmosférica da Terra,” acrescentou Saxena.

A ligação Sol-Lua

Saxena “tropeçou” na investigação do mistério da rotação do Sol primitivo enquanto contemplava um outro mistério aparentemente não relacionado: porque é que, tendo em conta que a Lua e a Terra são compostas basicamente das mesmas substâncias, há significativamente menos sódio e potássio no rególito lunar, ou solo da Lua, do que no solo da Terra?

Esta questão, revelada através de análises de amostras lunares trazidas pelo programa Apolo e por meteoritos lunares encontrados cá na Terra, também intriga os cientistas há décadas – e desafia a principal teoria de como a Lua se formou.

O nosso satélite natural tomou forma, diz a teoria, quando um objecto do tamanho de Marte colidiu com a Terra há cerca de 4,5 mil milhões de anos. A força desta colisão enviou materiais para órbita, onde se fundiram para formar a Lua.

“A Terra e a Lua teriam sido formadas com materiais similares, de modo que a questão é: porque é que estes elementos são praticamente inexistentes na Lua?” salientou Rosemary Killen, cientista planetária em Goddard, da NASA, que investiga o efeito do clima espacial em atmosferas planetárias e exosferas.

Os dois cientistas suspeitaram que uma grande questão informava a outra – que a história do Sol está enterrada na crosta da Lua.

O trabalho anterior de Killen lançou as bases para a investigação da equipa. Em 2012, ela ajudou a simular o efeito da actividade solar sobre a quantidade de sódio e potássio que é ou entregue à superfície da Lua ou repelida por um fluxo de partículas carregadas do Sol, conhecido como vento solar, ou por poderosas erupções conhecidas como ejeções de massa coronal.

Saxena incorporou a relação matemática entre a rotação de uma estrela e a sua actividade explosiva. Esta percepção foi derivada por cientistas que estudaram a actividade de milhares de estrelas descobertas pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA: quanto mais depressa uma estrela gira, descobriram, mais violentas são as suas ejecções. “À medida que aprendemos mais sobre outras estrelas e planetas, especialmente estrelas como o nosso Sol, começamos a ter uma visão mais abrangente de como o Sol evoluiu com o tempo,” disse Saxena.

Usando modelos computacionais sofisticados, Saxena, Killen e colegas pensam ter resolvido finalmente ambos os mistérios. As suas simulações por computador, que descreveram na edição de 3 de maio da revista The Astrophysical Journal Letters, mostram que o Sol primitivo girou mais lentamente do que 50% das estrelas bebés. De acordo com as suas estimativas, nos seus primeiros mil milhões de anos, o Sol demorava pela menos 9 a 10 dias a completar uma rotação.

Os cientistas determinaram isto simulando a evolução do nosso Sistema Solar sob uma estrela lenta e média e, em seguida, sob uma estrela de rápida rotação. E descobriram que apenas uma versão – a estrela de rotação lenta – foi capaz de expelir a quantidade certa de partículas carregadas para a superfície da Lua a fim de expulsar sódio e potássio suficientes para o espaço ao longo do tempo e assim deixar as quantidades que vemos nas rochas lunares hoje.

“O clima espacial foi provavelmente uma das principais influências da evolução de todos os planetas do Sistema Solar,” explicou Saxena, “de modo que qualquer estudo de habitabilidade planetária precisa de o ter em conta.”

Vida sob um Jovem Sol

A rotação do Sol bebé é parcialmente responsável pela vida na Terra. Mas para Vénus e Marte – ambos planetas rochosos semelhantes à Terra – pode ter sido um factor negativo (Mercúrio, o planeta rochoso mais próximo do Sol, nunca teve sequer hipóteses).

A atmosfera da Terra já foi muito diferente da de hoje, que é dominada pelo oxigénio. Quando a Terra se formou há 4,6 mil milhões de anos, uma fina camada de hidrogénio e hélio agarrava-se ao nosso planeta fundido. Mas as explosões do jovem Sol removeram essa neblina primordial em apenas 200 milhões de anos.

À medida que a crosta terrestre se solidificava, os vulcões gradualmente cuspiram uma nova atmosfera, enchendo o ar com dióxido de carbono, água e azoto. Ao longo dos mil milhões de anos seguintes, a primeira vida bacteriana consumiu o dióxido de carbono e, em troca, libertou metano e oxigénio para a atmosfera. A Terra também desenvolveu um campo magnético, que ajudou a protegê-la do Sol, permitindo que a nossa atmosfera se transformasse no ar rico em oxigénio e azoto que respiramos hoje.

“Tivemos a sorte da atmosfera da Terra ter sobrevivido a tempos terríveis,” comentou Vladimir Airapetian, heliofísico e astrobiólogo de Goddard que estuda como o clima espacial afeta a habitabilidade dos planetas terrestres. Airapetian trabalhou com Saxena e Killen no estudo do Sol primordial.

Tivesse o nosso Sol sido um objecto de rápida rotação, teriam ocorrido super-explosões 10 vezes mais fortes do que qualquer outra na história registada, pelo menos 10 vezes por dia. Mesmo o campo magnético da Terra não teria sido suficiente para a proteger. As proeminências solares teriam dizimado a atmosfera, reduzindo a tal ponto a pressão do ar que a Terra deixaria de albergar água líquida. “Poderia ter sido um ambiente muito mais duro,” observou Saxena.

Mas o Sol girou a um ritmo ideal para a Terra, que prosperou durante os primeiros estágios da nossa estrela. Vénus e Marte não tiveram tanta sorte. Vénus já foi coberto por oceanos de água e pode ter sido habitável. Mas, devido a muitos factores, incluindo a actividade solar e a falta de um campo magnético gerado internamente, Vénus perdeu o seu hidrogénio – um componente crítico da água. Como resultado, e de acordo com as estimativas, os seus oceanos evaporaram nos primeiros 600 milhões de anos da sua existência. A atmosfera do planeta tornou-se espessa com dióxido de carbono, uma molécula pesada que é mais difícil de expulsar. Estas forças levaram a um efeito de estufa que deixou Vénus com uma temperatura de 462º C, quente demais para a vida.

Marte, mais distante do Sol do que a Terra, parecia estar mais seguro das explosões estelares. No entanto, tinha menos protecção do que a Terra. Devido em parte ao fraco campo magnético do Planeta Vermelho e à baixa gravidade, o Sol primitivo gradualmente conseguiu soprar para longe o seu ar e a sua água. Há cerca de 3,7 mil milhões de anos, a atmosfera marciana havia se tornado tão fina que a água líquida evaporava imediatamente para o espaço (ainda existe água no planeta, congelada nas calotes polares e no solo).

Depois de influenciar a vida (ou a falta dela) nos planetas interiores, o Sol, cada vez mais adulto, gradualmente desacelerou o seu ritmo e ainda assim continua. Hoje, completa uma rotação sob si próprio a cada 27 dias, três vezes mais devagar do que na infância. A rotação mais lenta torna o Sol muito menos activo, embora ainda tenha ocasionalmente surtos violentos.

Explorando a Lua, testemunha da evolução do Sistema Solar

Para aprender mais sobre o início do Sol, disse Saxena, não precisamos ir além da Lua, um dos artefactos mais bem preservados do jovem Sistema Solar.

“A razão pela qual a Lua acaba sendo um calibrador realmente útil e uma janela para o passado é que o nosso satélite não tem uma atmosfera irritante nem placas tectónicas para reciclar a crosta,” comentou. “Então, como resultado, podemos dizer: ‘Se as partículas solares ou qualquer outra coisa atingir a Lua, o seu solo deverá mostrar evidências.'”

As amostras das Apolo e os meteoritos lunares são um excelente ponto de partida para estudar o início do Sistema Solar, mas são apenas pedaços pequenos de um grande e misterioso quebra-cabeças. As amostras pertencem a uma pequena região perto do equador lunar e os cientistas não podem dizer com toda a certeza de onde da Lua os meteoritos vieram, o que torna difícil colocá-los no contexto geológico.

Dado que o pólo sul abriga crateras permanentemente à sombra, onde esperamos encontrar o material mais bem preservado da Lua, incluindo água congelada, a NASA pretende enviar uma expedição humana a essa região até 2024.

Se os astronautas conseguirem recolher amostras de solo lunar da região mais a sul da Lua, elas podem fornecer evidências físicas da rotação do Sol bebé, comentou Airapetian, que suspeita que as partículas solares teriam sido desviadas pelo antigo campo magnético da Lua há 4 mil milhões de anos e depositadas nos pólos: “De modo que seria de esperar – embora nunca nos tenhamos debruçado sobre isso – que a química dessa parte da Lua, aquela exposta ao jovem Sol, seria muito mais alterada do que as regiões equatoriais. Há muita ciência a ser feita lá.”

Astronomia On-line
21 de Junho de 2019

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2188: A Humanidade poderia mover a órbita da Terra para escapar à morte do Sol

CIÊNCIA

(CCO/PD) Buddy_Nath / Pixabay

O Sol vai morrer e sufocar a Terra com a sua própria agonia. O engenheiro espacial Matteo Ceriotti defende que, para conseguir escapar a este terror, a Humanidade poderia empurrar a órbita da terra para uma distância segura e, assim, sair ilesa deste evento catastrófico.

No filme de ficção científica The Wandering Earth (Terra à Deriva), disponível na Netflix, a Humanidade tenta mudar a órbita da Terra para escapar do Sol em expansão e, assim, evitar uma colisão com Júpiter. Este cenário pode, um dia, tornar-se realidade, pelo menos de acordo com Matteo Ceriotti, engenheiro espacial da Universidade de Glasgow, na Escócia.

Daqui a cinco mil milhões de anos, o Sol começará a morrer, expandindo-se a uma velocidade extrema, atormentando a Terra. Se quiserem escapar a esta obliteração cósmica, os seres humanos precisam de pensar com antecedência no plano B.

A melhor aposta da Humanidade é migrar para outro planeta. No entanto, com planeamento suficiente, Ceriotti acredita que poderia ser possível empurrar a órbita da Terra em redor do Sol para uma distância segura onde a explosão não nos atingiria.

A tecnologia de viagens espaciais está em expansão e os cientistas esperam que melhore consideravelmente nos próximos anos. Ainda assim, o investigador analisou números com base no padrão actual e chegou à conclusão que para impulsionar o nosso planeta até à distância da órbita de Marte, a Humanidade precisaria de minerar 85% da massa do planeta para construir foguetes suficientes (300 mil milhões) para empurrar os 15% restantes para a órbita do Planeta Vermelho.

Na The Conversation, o cientista explicou que a Ciência tem explorado várias técnicas para mover pequenos corpos, como asteróides, da sua órbita para proteger o nosso planeta de eventuais impactos. Algumas dessas técnicas são baseadas numa acção impulsiva e, muitas vezes, destrutiva: uma explosão nuclear perto ou até mesmo na superfície do asteróide – uma solução que não funcionaria no caso da Terra.

Outras técnicas envolvem um impulso suave e contínuo durante um longo período de tempo, fornecido por uma espécie de rebocador ancorado na superfície do corpo celeste, ou por uma nave espacial a pairar perto dele. Segundo o Futurism, esta solução também não pode ser aplicada ao nosso planeta, uma vez que a sua massa é enorme, comparada com os maiores asteróides.

Na verdade, nós já estamos a mover a órbita da Terra: quando lançamos uma sonda em direcção a outro planeta, ela transmite um pequeno impulso que empurra o nosso planeta na direcção oposta. Felizmente (ou infelizmente) este efeito é muito pequeno.

Assim, Matteo Ceriotti argumenta que o Falcon Heavy, da SpaceX, é o veículo de lançamento mais capaz que temos actualmente à disposição para o efeito, mas não seria suficiente.

Ceriotti argumentou que os propulsores a laser seriam mais eficazes do que os propulsores da Falcon Heavy, mas eles nem sequer existem. Por isso, pelo menos para já, a solução mais realista é encontrar um novo planeta para viver.

ZAP //

Por ZAP
17 Junho, 2019

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2178: O Sol pode ter dupla personalidade

CIÊNCIA

NASA/SDO
Manchas solares

Através de uma simulação, uma equipa de cientistas descobriu pistas que indicam que o Sol pode ter dupla personalidade.

Através de simulações computacionais, uma equipa de cientistas da Universidade do Colorado, em Boulder, conseguiu capturar a turbulência interna do Sol. Ao fazer isso, os cientistas identificaram algo fora do comum: em raras ocasiões, a dinâmica interna da estrela pode sair das suas habituais rotinas e mudar para um estado alternativo.

Loren Matilsky, que integra a equipa responsável por estas observações, explica que a existência deste “alter ego solar poderia fornecer novas pistas sobre os processos que regem o relógio interno do Sol – ciclo segundo o qual a nossa estrela muda de períodos de alta para baixa actividade, a cada 11 anos”.

“Não sabemos o que define o período do ciclo do Sol ou por que motivo alguns ciclos são mais violentos do que outros. O nosso objectivo final é mapear o que observamos no modelo para a superfície do Sol, para que possamos fazer previsões futuras”, adianta, citado pelo Tech Explorist.

Na imagem, podemos observar as simulações do dínamo solar durante várias centenas de ano. Durante os ciclos colares ditos “normais” (em cima), o dínamo forma-se simetricamente nos hemisférios norte e sul e move-se em direcção ao equador antes de reiniciar. Pelo contrário, no ciclo “alternativo“, como os cientistas o baptizaram, o dínamo solar forma-se num hemisfério sobre o outro e depois vagueia durante vários anos.

Loren Matilsky / Juri Toomre
Dínamo solar

O dínamo solar é essencialmente uma concentração de energia magnética da estrela. É formado pela rotação e torção dos gases quentes dentro do Sol e pode ter grandes impactos. Um dínamo solar especialmente activo, por exemplo, pode gerar um grande número de manchas e explosões solares.

No entanto, estudar o dínamo solar é um verdadeiro desafio, devido à sua formação no interior da estrela, longe do alcance da maioria dos instrumentos científicos.

A equipa da universidade norte-americana analisou a actividade no terço externo desse interior, caracterizado pelos cientistas como “uma panela esférica de água a ferver”. Com o modelo, foram capazes de descobrir que o dínamo solar se formou a norte e a sul do equador do Sol. Depois de um ciclo regular, esse dínamo moveu-se em direcção ao equador e parou.

Mas, aproximadamente duas vezes a cada 100 anos, o Sol (na simulação) tinha um comportamento distinto: o dínamo solar não seguiu o mesmo ciclo. Em vez disso, agrupou-se num hemisfério sobre o outro.

Neste ciclo alternativo, “o dínamo ficaria num hemisfério por alguns ciclos, e passaria depois para o outro”, explica Matilsky, num comunicado. “Eventualmente, o dínamo solar retornaria ao seu estado original.”

Apesar de este padrão poder ser uma falha do modelo computacional, pode também ser o espelho do comportamento real e desconhecido do dínamo do Sol. Em várias ocasiões, astrónomos viram manchas solares a aparecer num hemisfério solar em detrimento do outro, uma observação que coincide com as descobertas desta equipa de cientistas.

ZAP //

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15 Junho, 2019

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2168: Super-erupções do Sol podem “fritar” satélites e redes eléctricas nos próximos cem anos

CIÊNCIA

NASA

Na fronteira da Via Láctea, produz-se um dos espectáculos pirotécnicos mais brilhantes da galáxia. Algumas estrelas jovens e activas, por razões que os cientistas ainda desconhecem, lançam explosões de energia que podem ser vistas a centenas de anos-luz de distância.

Estas super-erupções têm uma potência arrebatadora, na ordem de centenas a milhares de vezes maior do que a maior já registada com instrumentos modernos na Terra. Até recentemente, de acordo com um comunicado, os investigadores supunham que estas explosões não poderiam acontecer no nosso antigo e tranquilo Sol.

Porém, um novo estudo, publicado na revista The Astrophysical Journal a partir de dados de diferentes telescópios, afirma que o sol também tem a capacidade de causar grandes erupções, ainda que apenas uma vez em cada poucos milhares de anos.

Se algo semelhante tivesse acontecido há mil anos, as consequências teriam sido reduzidas a uma aurora resplandecente no céu. Mas, agora, alertam os cientistas, isso causaria estragos nas comunicações via satélite e redes de energia do nosso planeta – uma catástrofe em escala global.

Yuta Notsu, investigador da Universidade da Califórnia em Boulder, é o principal autor do estudo, revelado na reunião anual da American Astronomical Society em St. Louis, EUA. Na sua opinião, os resultados devem ser um alerta para a vida no nosso planeta.

“O nosso estudo mostra que as super-erupções são eventos raros”, disse Notsu, de acordo com a ABC. “Mas há uma possibilidade de que possamos experimentá-lo nos próximos 100 anos”.

Se uma super-chama viesse do Sol, a Terra provavelmente estaria no caminho de uma onda de radiação de alta energia. Tal explosão poderia interromper a electrónica mundial, causando apagões e curtos-circuitos nos satélites de comunicação em órbita.

Os cientistas descobriram este fenómeno pela primeira vez graças ao Telescópio Espacial Kepler. A nave da NASA, lançada em 2009, procura planetas que giram em torno de estrelas distantes da Terra. Mas também encontrou algo estranho: às vezes, a luz das estrelas distantes parecia subitamente e momentaneamente mais brilhante.

As explosões de tamanho normal são comuns no Sol. “Quando o nosso Sol era jovem, era muito activo porque girava muito rápido e provavelmente gerava chamas mais poderosas”, explicou o investigadores. “Mas não sabíamos se existem grandes labaredas no Sol moderno com uma frequência muito baixa”.

Para descobrir, Notsu e uma equipa internacional de cientistas voltaram-se para dados da sonda Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) e do Observatório Apache Point, no Novo México. Durante uma série de estudos, o grupo usou os instrumentos para delinear uma lista de super-chamas provenientes de 43 estrelas que se assemelhavam ao nosso Sol. Depois, submeteram esses eventos raros a uma análise estatística rigorosa.

A conclusão: a idade é importante. De acordo com os cálculos da equipa, as estrelas mais jovens tendem a produzir o maior número de super-erupções. Mas as estrelas mais antigas, como o nosso Sol, agora com ​​4,6 mil milhões de anos, também as produzem. “Estrelas jovens têm super-chamas uma vez por semana”, afirmou Notsu. “O Sol faz isso uma vez a cada poucos milhares de anos em média.”

Notsu está convencido de que este grande evento acontecerá, embora não saiba dizer quando. No entanto, isso poderia dar tempo para nos prepararmos, protegendo a electrónica no solo e em órbita da radiação no espaço.

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Por ZAP
14 Junho, 2019

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2132: Resolvendo o mistério do super-aquecimento do Sol com a Parker Solar Probe

Gráfico do Sol.
Crédito: Universidade de Michigan

É um dos maiores e mais antigos mistérios que rodeiam, literalmente, o nosso Sol – porque é que a sua atmosfera exterior é mais quente do que a sua escaldante superfície?

Investigadores da Universidade de Michigan acreditam que possuem a resposta e esperam prová-lo com a ajuda da sonda Solar Parker Probe da NASA.

Daqui a aproximadamente dois anos, a sonda será a primeira nave feita pelo Homem a entrar na zona em torno do Sol onde o aquecimento parece fundamentalmente diferente daquilo já visto no espaço. Isto permitirá com que testem a sua teoria de que o aquecimento é devido a pequenas ondas magnéticas que viajam para a frente e para trás dentro da zona.

A resolução deste enigma permitiria aos cientistas melhor entender e prever o clima solar, que pode representar séries ameaças à rede eléctrica da Terra. E o primeiro passo é determinar onde o aquecimento da atmosfera exterior do Sol começa e termina – um quebra-cabeças sem escassez de teorias.

“Seja qual for a física por trás desse super-aquecimento, é um quebra-cabeças que nos olha nos olhos há 500 anos,” disse Justin Kasper, professor de ciências climáticas e espaciais da Universidade de Michigan e investigador principal da missão Parker. “Daqui a apenas dois anos, a Parker Solar Probe finalmente revelará a resposta.”

A teoria dos cientistas, e o modo como vão usar a sonda para a testar, foi apresentada num artigo publicado dia 4 de Junho na revista The Astrophysical Journal Letters.

Nesta “zona de aquecimento preferencial”, acima da superfície do Sol, as temperaturas sobem globalmente. Ainda mais bizarro, os elementos individuais são aquecidos a diferentes temperaturas, ou preferencialmente. Alguns iões mais pesados são super-aquecidos até ficarem 10 vezes mais quentes do que o hidrogénio que está em toda a parte nesta área – mais quente que a superfície do Sol.

Estas altas temperaturas fazem com que a atmosfera solar cresça para muitas vezes o diâmetro do Sol e são a razão pela qual vemos a coroa estendida durante os eclipses solares. Nesse sentido, comentou Kasper, o mistério do aquecimento coronal é conhecido dos astrónomos há mais de meio milénio, mesmo que as altas temperaturas só tenham sido apreciadas apenas no último século.

Esta mesma zona apresenta “ondas Alfvén” hidromagnéticas que se movem para a frente e para trás entre a sua orla mais externa e a superfície do Sol. Na extremidade, chamada ponto de Alfvén, o vento solar move-se mais depressa do que a velocidade de Alfvén, e as ondas não podem mais viajar de volta para o Sol.

“Quando estamos abaixo do ponto de Alfvén, estamos nesta sopa de ondas,” explicou Kasper. “As partículas carregadas são desviadas e aceleradas pelas ondas vindas de todas as direcções.”

Ao tentar estimar a que distância da superfície do Sol este aquecimento preferencial é interrompido, a equipa da Universidade de Michigan examinou décadas de observações do vento solar pela sonda Wind da NASA.

Eles observaram o quanto do aumento da temperatura do hélio, perto do Sol, era eliminado pelas colisões entre os iões no vento solar enquanto viajam até à Terra. A observação do decaimento da temperatura do hélio permitiu com que medissem a distância até à orla externa da zona.

“Pegámos em todos os dados e tratámo-los como um cronómetro para descobrir quanto tempo passou desde que o vento foi super-aquecido,” disse Kasper. “Dado que sabemos a velocidade a que esse vento se desloca, podemos converter a informação a uma distância.”

Esses cálculos colocam a orla externa da zona de super-aquecimento a cerca de 10 a 50 raios solares da superfície. Era impossível ser mais definitivo, pois alguns valores só podem ser adivinhados.

Inicialmente, Kasper não pensou em comparar a sua estimativa da localização da zona com o ponto Alfvén, mas queria saber se havia uma localização fisicamente significativa no espaço que produz o limite externo.

Depois de ler que o ponto Alfvén e outras superfícies foram observadas a expandir e a contrair com a actividade solar, Kasper e o co-autor Kristopher Klein, ex-pós-doc da mesma Universidade e novo docente da Universidade do Arizona, retrabalharam a sua análise procurando mudanças, ano após ano, em vez de considerar toda a missão da sonda Wind.

“Para minha surpresa, o limite externo da zona de aquecimento preferencial e o ponto Alfvén moveram-se de maneira totalmente previsível, apesar de serem cálculos completamente independentes,” disse Kasper. “Sobrepomos os gráficos um sobre o outro e fazem exactamente a mesma coisa ao longo do tempo.”

Então, será que o ponto Alfvén marca a fronteira externa da zona de aquecimento? E o que está exactamente a mudar sob o ponto de Alfvén que super-aquece iões pesados? Devemos saber nos próximos dois anos. A Parker Solar Probe levantou voo em Agosto de 2018 e já teve o seu primeiro encontro com o Sol em Novembro de 2018 – aproximando-se já do Sol mais do que qualquer outro objecto feito pelo Homem.

Nos próximos anos, a Parker aproximar-se-á cada vez mais a cada passagem até que caia abaixo do ponto de Alfvén. No seu artigo, Kasper e Klein prevêem que deve entrar na zona de aquecimento preferencial em 2021, à medida que a fronteira se expande com o aumento da actividade solar. De seguida, NASA terá informações directas da fonte para responder a todos os tipos de perguntas de longa data.

“Com a Parker Solar Probe, vamos poder determinar definitivamente, através de medições locais, quais os processos que levam à aceleração do vento solar e ao aquecimento preferencial de certos elementos,” disse Klein. “As previsões neste artigo sugerem que estes processos estão a operar abaixo da superfície de Alfvén, uma região perto do Sol que nenhuma nave ainda visitou, o que significa que estes processos preferenciais de aquecimento nunca foram medidos directamente.”

Kasper é o investigador principal da Investigação SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) da Parker Solar Probe. Os sensores da SWEAP recolhem partículas do vento solar e coronais durante cada encontro para medir a velocidade, temperatura e densidade e esclarecem o mistério do aquecimento.

Astronomia On-line
7 de Junho de 2019



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2103: O misterioso ciclo de 11 anos do Sol pode estar relacionado com o alinhamento dos planetas

CIÊNCIA

35393 / pixabay

A cada 11 anos, o Sol passa de uma labareda desenfreada e actividade de manchas solares para um período mais calmo, antes de intensificar-se novamente.

É quase tão regular como um relógio – e há anos que os astrónomos se perguntam o que o causa. Agora, propuseram uma nova solução. Embora os planetas do Sistema Solar sejam muito menores que o Sol, a gravidade de alguns deles é capaz de influenciar o campo magnético da nossa estrela. Isso, afirmam os investigadores, é o que controla o ciclo solar.

Vénus, Terra e Júpiter reclamam um pequeno puxão gravitacional enquanto orbitam. O resultado é comparável ao modo como a gravidade da Lua influencia as marés da Terra, produzindo um fluxo e refluxo regulares.

A equipa rastreou mil anos de ciclos solares, entre os anos 1000 e 2009, comparando os dados com os movimentos dos planetas naquele tempo, encontraram um elo impressionantemente forte entre os dois. “Há um nível surpreendentemente alto de concordância: o que vemos é um completo paralelismo com os planetas ao longo de 90 ciclos”, disse o físico Frank Stefani, do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, na Alemanha, em comunicado.

O que a equipa descobriu, de acordo com o estudo publicado na revista Solar Physics, é que as forças de maré são mais fortes quando a Terra, Vénus e Júpiter se alinham, e que esse alinhamento ocorre a cada 11,07 anos. O efeito é fraco, incapaz de afectar o interior do Sol. Isso, potencialmente, pode ser o motivo pelo qual ninguém conectou anteriormente o ciclo solar e a periodicidade do alinhamento planetário.

Mas a equipa descobriu que, apesar de ser fraca, as forças de maré ainda podem afectar o campo magnético do Sol. Em particular, podem influenciar oscilações na instabilidade de Tayler. Tais instabilidades aparecem em campos magnéticos toroidais, onde a pressão é aplicada perpendicularmente à direcção do campo.

Isso faz com que o campo fique comprimido, como uma coluna vertebral, criando instabilidades. Esses “discos escorregadios” no campo magnético são as instabilidades de Tayler e criam perturbações no fluxo solar e no campo magnético.

Mesmo uma pequena quantidade de energia – como, por exemplo, um evento de maré – pode reverter as oscilações das perturbações. Se esses eventos de maré estivessem a ocorrer a cada 11 anos aproximadamente, poderiam desencadear uma inversão cíclica na polaridade do campo magnético, resultando em flutuações regulares na actividade que corresponde ao ciclo.

Este modelo pode ajudar a explicar outros mistérios sobre o sol. Por exemplo, a maioria dos ciclos solares tem dois picos no máximo, com uma breve pausa entre eles. Outras regiões a serem exploradas são a maneira como as forças de maré afectam potencialmente as camadas de plasma na base da zona de convecção.

Isto também poderia ajudar a entender as gigantescas ondas magnetizadas de Rossby que só recentemente foram descobertas a ondular através do Sol – e podem ter algo a ver com a actividade do reflexo. Por sua vez, isso poderia ajudar a prever as explosões violentas e gigantescas, considerando que têm o potencial de afectar a nossa vida aqui na Terra.

ZAP // Science Alert

Por ZAP
4 Junho, 2019

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2061: Fenómeno astronómico deixou o México sem sombras durante 3 dias

CIÊNCIA

(dr) Noticieros Cadena RASA / Facebook

Habitantes de Yucatán viveram um dos casos mais estranhos que ocorrem durante o ano em território mexicano. Entre os dias 23 e 25 de maio, um fenómeno astronómico deixou o estado mexicano sem sombras. Chama-se a passagem do “sol no topo”.

Este fenómeno acontece quando o Sol fica no seu ponto de maior verticalidade sobre a Terra, o que faz que as sombras laterais desapareçam. Outra consequência do “sol no topo” é o aumento da radiação solar.

O astrónomo Eddie Salazar Gamboa anunciou a semana passa que a partir do dia 23 (às 13h14, horário local) até o dia 25 de maio, o fenómeno astronómico do sol seria registado em Yucatán, de modo que os habitantes dessa área não iria ter sombras.

“Naqueles dias, o Sol estará bem acima das nossas cabeças, por isso as pessoas não projectarão sombra durante vários minutos“, explicou. “O mesmo acontecerá com os edifícios verticais e, portanto, também haverá mais radiação solar na região.”

A passagem do sol pelo topo ocorre duas vezes por ano, quando a nossa estrela e dirige para o norte na primavera e no seu regresso após o solstício de verão. O fenómeno pode ser testemunhado nos lugares compreendidos dentro do Trópico de Caranguejo e do Trópico de Capricórnio. O próximo “sol no topo” acontecerá em Julho.

As zonas arqueológicas de Uxmal, Chichén Itzá e Mayapán, entre outras, também testemunharam o fenómeno. Para a civilização maia, o “sol no topo” significava o início da época de semeadura. Na Cidade do México, o fenómeno foi observado em 17 de Maio.

O estado de Yucatán é um dos mais quentes do país, por isso as sombras são geralmente autênticos oásis para pessoas que sofrem com o calor abafado. Na sexta-feira, as temperaturas quentes persistiram em grande parte do país. Em Yucatán, oscilou entre 40 e 45ºC em 13 estados, informou o Serviço Meteorológico Nacional (SMN).

A agência explicou que as temperaturas de 40 a 45ºC estavam previstas em lugares como Yucatán, bem como Sinaloa, Tamaulipas, Nayarit, Jalisco, Michoacán, Guerrero, San Luis Potosí, Oaxaca, Veracruz, Chiapas, Tabasco e Campeche.

ZAP //

Por ZAP
27 Maio, 2019


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2014: Conseguirá a Terra sair ilesa se o Sol ficar sem combustível?

CIÊNCIA

(CC0/PD) pxhere

Planetas rochosos formados por elementos densos serão, muito provavelmente, os únicos sobreviventes da morte explosiva de uma estrela. Esta descoberta dá-nos pistas preciosas sobre o futuro da Terra.

Quando uma estrela morre destrói tudo o que a rodeia, excepto os pequenos e densos planetas rochosos. Estes são os objectos com maior probabilidade de sobreviverem, ao contrário dos planetas pesados e gasosos, que se desmoronam e perecem.

Esta é a descoberta mais recente de uma equipa de astrofísicos da Universidade de Warwick, no Reino Unido. Os cientistas chegaram a esta conclusão após várias simulações que analisaram a interacção de uma estrela anã branca e um planeta próximo. O objectivo era determinar se os objectos espaciais conseguiam suportar a aniquilação da estrela.

Esta experiência foi muito interessante na medida em que se espera que o nosso próprio Sol se torne uma estrela anã branca no futuro. Assim sendo, somos os primeiros a interessar-nos pelo possível destino da Terra.

Quando uma estrela com pouca massa, como o Sol, queima todo o seu combustível, expande as suas camadas externas até se transformar numa gigante vermelha. Por sua vez, essas camadas externas espalham-se nas proximidades da estrela, ameaçando causar a completa destruição de qualquer planeta que esteja ao seu redor.

Depois, a gigante vermelha encolhe-se e transforma-se numa estrela altamente densa, chamada anã branca, que irá, a pouco e pouco, perdendo o calor durante bilhões de anos. Qualquer planeta que se arrisque a ficar no seu caminho durante este cataclismo, seria extremamente afortunado se conseguisse sobreviver. Contudo, existem vários planetas que não estão preparados para resistir a esta tempestade.

O que os cientistas descobriram foi que os pequenos planetas rochosos são os que têm maior probabilidade de sobreviver à morte explosiva de uma estrela. O artigo científico com os resultados desta investigações foi recentemente publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Os astrónomos investigaram os efeitos da morte estelar em planetas de vários tamanhos, desde as super-terras até aos pequenos exoplanetas. Dimitri Veras, do Departamento de Física do Instituto de Warwick, adiantou que este estudo é o primeiro dedicado à investigação dos efeitos dos fluxos entre as anãs brancas e os planetas.

Mas o que é que estes resultados podem significar para o futuro do nosso planeta? Os astrónomos prevêem que o nosso Sol, que tem cerca de 4,6 mil milhões de anos, continuará a queimar as suas reservas de combustível durante mais 5 mil milhões de anos, até se transformar numa gigante vermelha.

No entanto, quando esse momento chegar, os cientistas não têm a certeza do que irá acontecer com um planeta de “multi-camadas” como a Terra. Ainda assim, na sua essência, os planetas uniformes constituídos maioritariamente de elementos mais densos e mais pesados, tais como metais pesados, têm boas possibilidades de sobrevivência.

Outro factor que é preciso ter em conta é a distância a que o planeta está localizado da estrela moribunda. A equipa afirma que a distância segura até à estrela é de um terço da distância entre o Sol e Mercúrio. Mercúrio localiza-se a uma distância de 57,9 milhões de quilómetros do Sol.

A Terra está a 149,6 milhões de quilómetros do Sol, uma distância que é conhecida como unidade astronómica. Sim, há esperança de estarmos a salvo.

ZAP // SputnikNews

Por ZAP
20 Maio, 2019


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1849: O Sol cospe “lâmpadas de lava” 500 vezes maiores do que a Terra

(CC0/PD) Buddy_Nath / Pixabay

Depois de analisar dados de duas sondas solares lançadas na década de 70, uma equipa de cientistas da NASA observou nos ventos solares manchas semelhantes a lâmpadas de lava com um tamanho até 500 vezes maior do que a Terra.

“[Estas manchas] parecem-se com bolhas de uma lâmpada de lava”, afirmou Nicholeen Viall, co-autor da investigação e astrofísico do Goddard Space Flight Center da agência espacial norte-americana, em declarações ao portal Live Science. “Só que estas são centenas de vezes maiores do que a Terra”, revelou.

O fenómeno das manchas solares começou a ser estudado no início de 2000, mas a origem e o impacto destes eventos meteorológicos são ainda incertos – apesar de acontecerem com regularidade na nossa estrela. A dimensões destas manchas oscilam entre 50 (tamanho inicial) a 500 vezes o tamanho da Terra, crescendo à medida que se propagam no Espaço, explicou Viall.

Até há pouco tempo, as únicas observações de manchas solares eram oriundas de satélites da Terra, que são capazes de detectar quando um grupo destas bolhas cai no campo magnético do nosso planeta. Contudo, estes instrumentos não conseguem explicar as inúmeras mudanças que as manchas experimentaram desde que são “cuspidas” pelo Sol.

Graças aos dados das sondas solares Helios 1 e Helios 2, Viall e a sua equipa conseguiram observar as manchas “de lava” à medida que estas iam surgindo.

Na nova investigação, cujos resultados foram no fim de Janeiro publicados na revista JGR: Space Physics, os cientistas descobriram que estas manchas ocorrem pelo menos uma vez a cada uma ou duas horas e que são mais quentes e mais densas do que o restante fluxo de partículas altamente carregado (comummente apelidado de vento solar).

“Inclusivamente nos dias de bom clima espacial, em termos de tempestades solares explosivas, um nível climático base sempre ocorre no Sol”, assinalou o especialista, acrescentando que “estas pequenas dinâmicas também impulsionam a dinâmica da Terra”.

Importa frisar que os cientistas não sabem ainda por que motivo as manchas solares são criadas. Contudo, leituras do campo magnético capturadas perto da Terra parecem indicar ser provável que estas “bolhas” se formem no mesmo tipo de explosões que desencadeiam as tempestades solares – explosões maciças de plasma começam a ocorrer quando as linhas do campo magnético do Sol se emaranham, se quebram e e se voltam posteriormente a alinhar.

“Achamos que um processo semelhante está a criar as bolhas numa escala muito menor – pequenas rajadas ambientais em oposição às gigantescas explosões” do Sol, disse Viall.

Os resultados da sonda Parker Solar Probe, da NASA, que foi lançada em Agosto de 2018 e que se encontra a cerca de 24 milhões de quilómetros do Sol, poderão confirmar estas suspeitas em breve. Além dos 40 anos de avanço tecnológico comparativamente com as Helios, a Parker está também muito mais próxima do Sol.

Na sua aproximação mais próxima do Sol, a Parker ficará a “apenas” 6,4 milhões de quilómetros do nosso astro. A partir deste ponto escaldante, a sonda deverá ser capaz de observar as bolhas “logo após o nascimento”, acrescentou Viall.

ZAP //

Por ZAP
15 Abril, 2019

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1842: “Choveu” no Sol (e o fenómeno pode resolver dois mistérios antigos)

Por que motivo a coroa do Sol – a camada mais externa do nosso astro – atinge temperaturas muito mais altas do que a superfície solar? Esta é a questão que há anos intriga cientistas, configurando um dos maiores e mais duradouros mistérios da nossa estrela. Uma equipa de cientistas da NASA pode ter resolvido a questão.

De acordo com uma nova investigação, cujos resultados foram publicados na passada semana na revista científica especializada The Astrophysical Journal Letters, a chave para resolver este mistério da Física solar pode estar nas “chuvas” de plasma do Sol.

A equipa, liderada pela cientista Emily Mason, sugere que os gases muito quentes e electricamente carregados – o chamado plasma – do Sol elevam-se através de loops à medida que a superfície do Sol atinge temperaturas mais altas. Ao afastar-se, sustentam os especialistas em comunicado, o plasma arrefece e volta à superfície da estrela.

Os cientistas comparam este processo, que a Ciência baptizou como “chuvas coronais”, às chuvas que ocorrem na Terra. A diferença, apontam, é que no segundo caso a precipitação ocorre sob a forma de chuva e não de plasma. Na Terra, quando a temperatura sobe, a água evapora, sobe e forma nuvens onde, quando arrefece, condensa, caindo sob a forma de chuva – que, por sua vez, arrefece a superfície do nosso planeta.

Noutra palavras, os cientistas defendem que tanto a Terra como o Sol estão de forma semelhante sujeitos a “chuvas”, o que muda são os tipos de condensação e arrefecimento.

“A Física é literalmente a mesma“, afirmou Emily Mason, especialista da Universidade Católica da América, no estado norte-americano de Washington, em declarações ao portal Science News, descrevendo os resultados da investigação preliminar.

Um segundo mistério resolvido no horizonte

Mason passou meses a procurar “chuvas coronais” em enormes estruturas magnéticas, conhecidas como “serpentinas de capacete”. “Provavelmente analisei três ou cinco anos de dados”, afirmou. Mas todas as suas tentativas foram em vão até que se debruçou em estruturas solares menores – a questão não era o que procurar, mas onde procurar.

E foi precisamente nas estruturas menores, que até então não tinham sido analisadas, que a especialista encontrou a “chuva” de plasma – que pode resolver não só um mistério do Sol, mas dois. “[Estas estruturas pequenas] eram realmente brilhantes (…). Quando finalmente olhei para [os seus dados], tive a certeza que ocorreram dezenas de horas de chuva de uma só vez”, explicou Mason, citada pela mesma nota de imprensa.

Até então, e de acordo com os dados da Ciência moderna, acreditava-se que as “chuvas coronais” apenas poderiam ocorrer em loops fechados, sendo que o plasma não podia escapar destas chuvas. Contudo, a nova investigação sustenta o oposto: o plasma inicia o seu “movimento” em circuito fechado, mas pode ser dividido – enquanto um parte do plasma participa na formação das “chuvas”, o restante pode, à luz do novo estudo, encontrar uma saída e fugir do loop, formando vento solar.

As “chuvas” de plasma encontradas nas estruturas menores do sol podem justificar as elevadas temperaturas da coroa, mas também a fonte do vento solar lento – dois dos maiores mistérios do nosso sistema planetário.

Os resultados da investigação indicam que o processo de aquecimento da coroa é extremamente localizado e ocorre apenas em condições particulares. Apesar de o seu trabalho não explicar exactamente por que motivo a coroa aquece tanto, fornece importantes pistas sobre o lugar onde este processo pode ocorrer, frisou Mason.

“Tendo em conta que a compreensão do aquecimento coronal é, sem dúvida, o problema mais importante por resolver da Física solar, as medidas detalhadas da chuva coronal são extremamente importantes”, pode ainda ler-se na publicação.

SA, ZAP //

Por SA
13 Abril, 2019

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