Os cientistas podem ter finalmente visto o Sol telegrafar uma erupção horas antes de acontecer – e a que foi capturada foi uma das explosões mais poderosas da nossa estrela.
Com base em um raro conjunto de dados coletados nas horas que antecederam um enorme explosão solaros cientistas identificaram uma série de mudanças o solatmosfera que oferece novas pistas sobre como as grandes erupções começam. Eventualmente, esses resultados podem ajudar a melhorar clima espacial previsão.
“Eu não esperava o que descobri”, disse Louis Seyfritz, pesquisador graduado do Instituto de Tecnologia de Nova Jersey que liderou o novo estudo, ao Space.com.
As explosões solares são poderosas explosões de radiação do sol impulsionado pela liberação repentina de energia magnética. A mais poderosa destas erupções pode interromper as comunicações de rádiodanificam satélites e contribuem para tempestades geomagnéticas que afetam a infraestrutura na Terra. No entanto, apesar de décadas de estudo, os cientistas ainda não compreendem completamente o que faz com que essas erupções ocorram.
Parte do desafio é prático. Embora as naves espaciais monitorizem continuamente o Sol, é difícil obter observações detalhadas das condições que levam a uma explosão. Os instrumentos de alta resolução concentram-se normalmente em regiões ativas que já produzem atividade solar, e os investigadores muitas vezes começam a seguir uma erupção a sério apenas depois de esta entrar em erupção – quando é possível traçar o seu caminho através do espaço e avaliar os seus potenciais impactos na Terra.
No novo estudo, Seyfritz e seus colegas conseguiram tirar vantagem de um conjunto de dados incomumente fortuito que capturou o acúmulo em um nível Classe X9 explosão solar que entrou em erupção em 3 de outubro de 2024.
A sua análise identificou várias mudanças na atmosfera do Sol horas antes da explosão, oferecendo novas pistas sobre como as grandes explosões começam e revelando potencialmente sinais de alerta de eventos futuros.
A região ativa que produziu a erupção já havia gerado várias explosões poderosas nos dias anteriores, levando os cientistas a manter vários observatórios solares focados na área. Entre eles estava o Interface Region Imaging Spectrograph da NASA, ou IRIS, uma espaçonave projetado para estudar uma fatia estreita da atmosfera do Sol com detalhes extraordinários.
E, de facto, como o IRIS já estava a observar a região, os investigadores obtiveram quase cinco horas ininterruptas de observações antes da erupção da erupção, proporcionando uma rara janela para os processos que se desenrolavam na atmosfera do Sol antes da explosão.
“Escolhi esse evento porque esperava que a explosão fosse grande o suficiente para ver esses sinais”, disse Seyfritz. “Há muito poucos que alcançam essa quantidade de poder.”
Usando dados do IRIS, os investigadores rastrearam três propriedades do plasma na atmosfera solar – o seu brilho, o seu movimento em direção ou afastamento dos observadores e uma quantidade conhecida como velocidade não térmica, uma medida de turbulência e movimentos de pequena escala dentro do plasma. Juntas, essas medições permitiram à equipe reconstruir as condições nas horas anteriores ao surto, observa o estudo.
Os resultados mostraram que todas as três propriedades começaram a aumentar cerca de três horas antes da erupção, sugerindo que o campo magnético do Sol estava gradualmente a tornar-se mais instável.
Um acúmulo tão longo de assinaturas pré-queima raramente é observado, disse Seyfritz.
A equipe também descobriu que o brilho, o movimento e a turbulência do plasma aumentavam e diminuíam em ciclos regulares antes da erupção. Um repetia-se a cada sete a 10 minutos, enquanto outro aparecia aproximadamente a cada 18 a 21 minutos. As flutuações concentraram-se perto de uma fronteira onde se encontram campos magnéticos de direções opostas – uma região onde os cientistas suspeitam que o estresse magnético se acumula antes das explosões.
Os cientistas ainda não sabem exatamente o que causa as oscilações. Eles podem refletir ondas que se movem através da atmosfera solar ou uma série de eventos de reconexão magnética em pequena escala que ocorrem antes da erupção maior.
“Se virmos essas oscilações acontecendo antes da explosão, pode ser um forte indicador de que uma explosão vai acontecer”, disse Seyfritz ao Space.com.
Aproximadamente 15 a 20 minutos antes da erupção da erupção, a atmosfera do Sol pareceu mudar para um estado mais volátil, com turbulência aumentando e plasma fluindo para fora – mudanças que podem refletir a liberação repentina de energia magnética que impulsiona as explosões solares, observa o estudo.
Nenhuma medição isolada pareceu fornecer um sinal de alerta definitivo por si só. Em vez disso, disse Seyfritz, foi a combinação de brilho crescente, turbulência crescente e oscilações coordenadas que se destacou como uma possível assinatura precursora.
Para ser claro, as descobertas não significam imediatamente que os cientistas possam agora prever explosões solares horas de antecedência. O estudo examinou uma única erupção e os investigadores ainda não sabem se as mesmas assinaturas aparecem consistentemente antes de outros eventos. Responder a essa pergunta exigirá a análise de muito mais explosões — um desafio dificultado pela escassez de observações adequadas.
O próximo passo, disse Seyfritz, é determinar se os mesmos padrões emergem em uma amostra muito maior de erupções. Se o fizerem, as assinaturas poderão eventualmente tornar-se parte de futuros sistemas de previsão do tempo espacial.
“Esse é o objetivo”, disse ele.
Os resultados foram publicado em maio na revista Solar Physics.
