Sonda europeia comparou sensoriamento remoto e in situ. Resultados abrem possibilidades de pesquisa para outras sondas espaciais.
O vento solar é um fluxo de partículas eletricamente carregadas emitidas pelo Sol. Ele é altamente variável, mudando suas características, como velocidade, densidade e composição, dependendo da parte da superfície do Sol de onde está vindo.
Apesar de décadas de estudo, alguns aspectos da origem do vento solar ainda são pouco compreendidos. E, quando o vento chega à Terra, grande parte das características que poderiam nos ajudar a compreendê-lo já foi perdida, tornando praticamente impossível rastreá-lo até regiões específicas da superfície solar.
À medida que o vento viaja pelo Sistema Solar, ele interage com astros e sondas espaciais. Essas interações vão da formação de auroras a interferências e danos a sistemas elétricos. Por isso, compreender o vento solar é de grande importância.
Um dos principais objetivos da missão da Solar Orbiter, da Agência Espacial Europeia (ESA), era vincular o vento solar ao redor da espaçonave às regiões de origem no Sol. Usando dados obtidos durante a primeira aproximação da sonda do Sol, cientistas demonstraram que isso é possível, abrindo uma nova maneira de estudar a origem do vento solar.
A Solar Orbiter pode fazer essas conexões porque possui instrumentos de sensoriamento remoto e in situ. In situ, os instrumentos medem o plasma do vento solar e o campo magnético ao redor da nave; remotamente, captam imagens e outros dados do Sol. A dificuldade é que as câmeras mostram o Sol como ele aparece no momento, enquanto os instrumentos in situ revelam o estado do vento solar liberado da superfície solar alguns dias antes. Isso ocorre porque leva algum tempo para que as partículas do vento solar cheguem à espaçonave.
Para vincular os dois conjuntos de dados, astrônomos usam um software on-line chamado Magnetic Connectivity Tool, desenvolvido para dar suporte à missão. Os dados brutos são provenientes do Global Oscillation Network Group, uma rede de seis telescópios solares espalhados pelo mundo que monitoram continuamente as oscilações na superfície do Sol. A partir dessas observações, o modelo de computador calcula como o vento solar se propaga pelo Sistema Solar.
“É possível prever onde o Solar Orbiter estará conectado na superfície solar com alguns dias de antecedência”, diz Stephanie Yardley, da Northumbria University, Reino Unido, principal autora do artigo que anuncia os resultados, publicado em 28 de maio na Nature Astronomy.
A equipe escolheu seus alvos de observação na superfície do Sol e usou o software para prever quando a espaçonave estaria voando através do vento solar que foi liberado a partir desses locais na superfície. O conjunto exclusivo de instrumentos e a órbita da sonda foram pensadas especificamente para permitir a tentativa desse tipo de ligação científica. Os dados foram coletados entre 1º e 9 de março de 2022, quando a Solar Orbiter estava a aproximadamente 75 milhões de km do Sol.
Rápido ou lento Em termos gerais, o vento solar se apresenta em dois tipos: um que se desloca a mais de 500 km/s (rápido) e outro que se move abaixo dessa velocidade (lento).
Embora se saiba que o vento solar rápido venha de buracos coronais, configurações magnéticas que canalizam o vento para o espaço, a origem do vento solar lento ainda é pouco compreendida. Sabe-se que ele está conectado às regiões ativas, onde aparecem as manchas solares. As manchas são áreas mais frias na fotosfera, onde campos magnéticos intensos se torcem e se concentram. Elas são usadas para identificar as regiões ativas, geralmente responsáveis por erupções e explosões solares.
Para provar a capacidade conectar o vento solar lento medido in situ ao seu local de origem na superfície, a espaçonave precisou voar pelo campo magnético conectado à borda de um buraco coronal ou de um complexo de manchas solares. Isso permitiu que a equipe observasse a maneira como o vento solar mudava sua velocidade e outras propriedades, confirmando que estavam olhando para a região correta. No final, eles obtiveram uma combinação perfeita dos dois tipos de características.
“O Solar Orbiter passou pelo buraco coronal e pela região ativa, e vimos fluxos rápidos de vento solar, seguidos por fluxos lentos. Vimos muita complexidade que pudemos associar às regiões de origem”, diz Stephanie. Isso incluiu variações na composição e na temperatura nessas regiões específicas.
Pela análise dos diferentes fluxos detectados, a equipe mostrou claramente que o vento solar ainda exibe as “pegadas” transmitidas por suas diferentes regiões de origem, o que tornará mais fácil rastrear os fluxos de volta aos seus pontos de origem.
Agora que o conceito foi comprovado, ele abre uma série de possibilidades para o uso de dados de outras espaçonaves próximas ao Sol no futuro, como a Parker Solar Probe, da NASA, e a BepiColombo da ESA, para estudar o vento solar.