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Descoberto intenso brilho infravermelho em explosão solar

Descoberto intenso brilho infravermelho em explosão solar
"O intenso brilho detectado em infravermelho apresentou notável coincidência, no espaço e no tempo, com outras emissões, observadas, no solo ou por satélites, em rádio, luz branca, ultravioleta e raios X duros." [Imagem: Kaufmann et al./TAJ]

Um intenso clarão solar foi detectado, pela primeira vez, na faixa de frequências do infravermelho médio e distante.

"A faixa de frequências do terahertz é a derradeira fronteira inexplorada no estudo de explosões solares. E esta descoberta, absolutamente inesperada e surpreendente, poderá inaugurar uma nova fase nas pesquisas do sol", disse o coordenador do projeto, Pierre Kaufmann.

Kaufmann é coordenador do Centro de Radioastronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM), trabalhando em colaboração com o Centro de Componentes Semicondutores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), do Complejo Astronomico El Leoncito, da Argentina, e do Observatório Solar Bernard Lyot, de Campinas (SP).

O fenômeno, ocorrido na frequência de 30 terahertz (30 trilhões de Hertz ou 30x1012 Hz), na banda do espectro eletromagnético situada entre o rádio e a luz visível, foi detectado por um novo sistema em operação no observatório de El Leoncito, nos Andes Argentinos. A ocorrência foi detectada no dia 13 de março de 2012, mas foi mantida em sigilo até sua publicação em um periódico científico.

Kaufmann tem-se dedicado intensamente ao estudo das emissões solares em terahertz, particularmente com o experimento Solar-T, que será enviado em voos de longa duração a bordo de balões estratosféricos.

Mas, enquanto o equipamento do Solar-T destina-se a observar explosões solares entre 3 THz e 7 THz, o clarão infravermelho ocorreu em uma frequência 10 vezes maior, em uma "janela" com pouca absorção, e, por isso, pôde ser observado do solo, em El Leoncito, apesar da espessa barreira que a atmosfera terrestre interpõe à radiação terahertz.

"O intenso brilho detectado em infravermelho apresentou notável coincidência, no espaço e no tempo, com outras emissões, observadas, no solo ou por satélites, em rádio, luz branca, ultravioleta e raios X duros," informou Kaufmann.

A conclusão é que todas essas radiações foram provocadas por um mesmo fenômeno, altamente energético.

"Nossa principal hipótese é que essas emissões resultem da aceleração de partículas a elevadas energias non campos magnéticos das manchas solares. Mas, além do mecanismo de aceleração das partículas ser ainda ignorado, também não sabemos em que região do Sol ele ocorre, se na superfície ou na atmosfera solar", disse.

Manchas solares

A grosso modo, os modelos atuais acerca da estrutura do Sol reconhecem quatro grandes regiões: o núcleo, onde ocorrem as reações termonucleares responsáveis pela energia solar; a zona convectiva, palco dos gigantescos movimentos de convecção que transportam a energia do núcleo à superfície; a superfície ou fotosfera; e a atmosfera, constituída por uma fina camada de transição, denominada de cromosfera, e pela coroa, que se estende pelo espaço.

A atmosfera é composta por plasmas, gases ionizados muito quentes, permeados por campos magnéticos originados nas manchas solares.

As explosões que ocorrem nestas estruturas de plasma magnetizado são, supostamente, fenômenos originados na superfície ou acima dela, na cromosfera e coroa. Mas a causa dessas explosões ainda é desconhecida e sua interpretação constitui um dos grandes desafios da física contemporânea.

"Muito embora sejam bem descritas e explicadas as diversas e espetaculares manifestações das explosões, com emissões que vão do rádio aos raios gama, os processos físicos que as originam permanecem misteriosos," comentou Kaufmann.

O projeto brasileiro, que tem apoio, entre outros, da FAPESP, do CNPq e da NASA, tem exatamente por objetivo entender esses processos explosivos.

E a descoberta agora revelada pode representar um passo importantíssimo nesse sentido, pois abre uma nova "janela", em torno dos 30 THZ, para obtenção de dados desconhecidos.

Bibliografia:

A bright impulsive solar burst detected at 30 THz
P. Kaufmann, S. M. White, S. L. Freeland, R. Marcon, L. O. T. Fernandes, A. S. Kudaka, R. V. de Souza, J. L. Aballay, G. Fernandez, R. Godoy, A. Marun, A. Valio, J.-P. Raulin, C. G. Giménez de Castro
The Astrophysical Journal
Vol.: 768 Number 2
DOI: 10.1088/0004-637X/768/2/134




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