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Projeto pretende desvendar explosões solares

Com informações da Agência Fapesp - 19/08/2015

Projeto pretende avançar o conhecimento sobre explosões solares
As explosões solares são erupções repentinas na superfície do Sol caracterizadas pela liberação de grandes quantidades de radiação. [Imagem: Nasa]

Um consórcio integrado por sete universidades e instituições de pesquisa europeias vem-se dedicando, nos últimos dois anos, a estudar a Física das explosões solares - considerada como os eventos mais intensos de liberação de energia no Sistema Solar.

Denominado F-CHROMA - sigla em inglês de Flare Chromospheres: observations, models and archives -, o projeto é financiado pelo Sétimo Programa-Quadro da Comissão Europeia (FP7) e tem a participação do pesquisador brasileiro Paulo Simões, atualmente na Escola de Física e Astronomia da Universidade de Glasgow, da Escócia.

"O objetivo principal do projeto F-CHROMA é aumentar o conhecimento sobre a Física das explosões solares, confrontando as teorias e modelos atuais com observações de altíssima resolução", disse Simões.

Explosões solares

As explosões solares são erupções repentinas na superfície do Sol caracterizadas pela liberação de grandes quantidades de radiação e que podem ser causadas por mudanças locais no campo eletromagnético solar. Esses eventos influenciam o clima espacial e interferem, por exemplo, na transmissão de dados por satélites.

Explosões solares de médio porte podem liberar energia equivalente a 100 milhões de megatons de TNT em apenas alguns minutos - 10 mil vezes mais forte do que todas as armas nucleares estocadas no planeta -, que em sua maioria é transformada, em última análise, em radiação eletromagnética.

Essa radiação eletromagnética é emitida, principalmente, em uma camada fina da atmosfera do Sol, chamada cromosfera. Região de transição entre a fotosfera - a camada externa visível do Sol - e a coroa solar - a atmosfera superior da estrela -, a cromosfera é apontada como a principal região de dissipação e radiação eletromagnética.

"Hoje, a teoria corrente sugere que elétrons são acelerados em alguma região na coroa solar e que essas partículas viajam ao longo do campo magnético solar e chegam à cromosfera", disse Simões. "Ao chegar, os elétrons colidem com outras partículas que já estavam na cromosfera, como prótons e outros elétrons, e depositam energia, alterando as condições da cromosfera", detalhou.

Em busca do detonador das explosões solares

A meta dos pesquisadores é tentar entender como a cromosfera responde à entrada dessa energia durante as explosões solares, em termos de mudanças de temperatura, de densidade e da ionização (eletrificação) de elementos presentes nela, como, principalmente, hidrogênio e hélio.

"Queremos entender melhor quais são as condições iniciais de uma explosão solar, além de como o evento evolui e o que ocorre com a cromosfera durante a entrada de energia e a saída da radiação eletromagnética gerada por uma explosão solar", disse Simões. "Isso pode contribuir para aumentar o conhecimento sobre como a energia de uma explosão solar é armazenada, liberada e convertida em outras formas."

De acordo com o pesquisador, o material da atmosfera solar, assim como de 99% do universo visível, é composto por um gás eletrificado - ou plasma - que leva à formação de um campo magnético. Ao estudar a liberação de energia e radiação em explosões solares também é possível conhecer melhor o funcionamento de plasmas astrofísicos e processos de alta energia associados a diversos objetos astrofísicos, como quasares.

"O Sol é um laboratório de plasma. Ao estudá-lo, é possível entender melhor como o plasma e um campo magnético se comportam ou como é transferida energia de uma região para outra, entre diversas outras questões", disse Simões.

Teorias confirmadas

Os primeiros resultados do F-CHROMA indicam que, no início das explosões solares, o plasma de uma região entre a baixa coroa solar e o topo da cromosfera registra uma altíssima temperatura, que varia de 6 a 12 milhões de graus.

"Essa hipótese já havia sido sugerida por outros pesquisadores no início da década de 1990, mas não havia dados suficientes de observações para comprová-la. E agora mostramos que, de fato, o plasma dessa região fica muito quente no início das explosões solares," disse Simões.

Esses dados deverão ser usados em grandes projetos futuros de observações solares, como o telescópio solar Daniel K. Inouye, previsto para entrar em operação em 2019, no Havaí, e da sonda Solar Orbiter, da agência espacial europeia (ESA), prevista para ser lançada no espaço em 2018 e que deverá ser uma das primeiras a chegar mais próximo do Sol.

Bibliografia:

Impulsive Heating of Solar Flare Ribbons Above 10 MK
Paulo J. A. Simões, D. R. Graham, L. Fletcher
Solar Physics
Vol.: 0038-0938
DOI: 10.1007/s11207-015-0709-9




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