Cientistas que utilizam o telescópio solar mais poderoso do mundo dizem que finalmente observaram torções magnéticas em pequena escala no Sol – uma descoberta que pode ajudar a resolver o mistério de longa data de como a atmosfera do Sol fica mais quente à medida que se estende da superfície.
A conclusão, baseada em dados do Telescópio Solar Daniel K. Inouye no Havaí, marca a primeira evidência direta de pequenos movimentos magnéticos de torção de ondas de plasma cheias de energia na atmosfera externa do Sol, ou coroa, conhecidas como ondas de torção de Alfvén.
Previsto pela primeira vez pelo ganhador sueco do Nobel Hannes Alfvén em 1942, as ondas de Alfvén são perturbações magnéticas que viajam através do plasma, o gás superaquecido e eletricamente carregado que compõe o sol. Versões maiores destas ondas já foram vistas antes, normalmente ligadas a erupções solares, mas o tipo menor e sempre presente de torção permaneceu indescritível – até agora.
“Esta descoberta encerra uma busca prolongada por essas ondas que tem suas origens na década de 1940”, disse Richard Morton, professor de engenharia, física e matemática da Universidade de Northumbria, no Reino Unido, que liderou o estudo, em um comunicado. declaração.
Os cientistas há muito suspeitam que estas ondas de pequena escala poderiam transportar continuamente energia da superfície do Sol para a sua atmosfera, alimentando o vento solar e aquecendo a coroa a milhões de graus, muito mais quente do que a superfície visível do Sol, que tem apenas cerca de 5.500 graus Celsius (9.932 graus Fahrenheit).
Os resultados oferecem uma confirmação crucial para modelos teóricos sobre como a turbulência magnética transporta e dissipa energia na atmosfera superior do Sol, acrescentou Morton. “Ter observações diretas finalmente nos permite testar esses modelos em relação à realidade”.
Para chegar às suas conclusões, a equipe de Morton usou dados do Telescópio Inouye, que captura o imagens do sol de maior resolução já obtidas. O telescópio de quatro metros de largura pode detectar pequenas mudanças na luz que revelam como o plasma se move através da coroa, permitindo aos cientistas ver o Sol com detalhes sem precedentes.
Durante a fase de comissionamento do telescópio em outubro de 2023, a equipe rastreou átomos de ferro aquecidos a 1,6 milhão de graus Celsius e detectou tênues mudanças em vermelho e azul em lados opostos de loops magnéticos, que eram a assinatura reveladora das ondas tortuosas de Alfvén, de acordo com o estudo.
Estas ondas distorcem as linhas do campo magnético do Sol como um saca-rolhas, mas o movimento é demasiado subtil para ser detectado diretamente nas imagens, dizem os cientistas. Para detectá-los, a equipe de Morton usou a espectroscopia, uma técnica que mede como o gás quente se aproxima ou se afasta da Terra. Este movimento altera ligeiramente a cor da luz, vermelha quando se afasta, azul quando se aproxima, revelando assim o padrão de torção oculto na atmosfera do Sol.
“O movimento do plasma na coroa solar é dominado por movimentos oscilantes”, disse Morton no comunicado. “Isso mascara os movimentos de torção, então tive que desenvolver uma maneira de remover a oscilação para encontrar a torção.”
Os resultados mostram que mesmo nas regiões mais calmas do Sol, a coroa está repleta de ondas torcionais de Alfvén. Essas ondas torcionais de Alfvén giram constantemente as linhas do campo magnético do Sol para frente e para trás, transportando energia para cima através de suas camadas. Estas ondas transportam energia da baixa atmosfera para a coroa, onde é libertada como calor, oferecendo uma nova visão sobre a razão pela qual a atmosfera exterior do Sol é milhões de graus mais quente do que a sua superfície.
Para Morton e seus colegas, a tão procurada detecção abre novas investigações potenciais sobre como essas ondas se propagam e dissipam energia na coroa.
Um artigo sobre esses resultados foi publicado em 24 de outubro na revista Astronomia da Natureza.
