O Sol pode parecer tranquilamente imóvel quando o observamos da Terra - e isso acontece, em grande medida, porque temos o privilégio de estar a cerca de 150 milhões de quilómetros de distância. De perto, porém, a realidade é muito menos serena: trata-se de um verdadeiro “carrossel” alimentado por reacções nucleares, capaz de lançar inúmeras partículas minúsculas a velocidades elevadíssimas para o espaço interplanetário.
Uma equipa de investigadores que analisou as partículas energéticas libertadas durante erupções solares e ejecções de massa coronal (EMCs) descreve o fenómeno de forma directa: o Sol funciona como o acelerador de partículas mais energético do Sistema Solar.
Segundo o autor principal do estudo, Alexander Warmuth, cada um destes episódios envia para o espaço “enxames” de partículas com características muito próprias, sugerindo origens e histórias de formação distintas.
Erupções solares e ejecções de massa coronal (EMCs): duas assinaturas nas partículas
Warmuth, heliofísico no Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), na Alemanha, explica que existe uma separação clara entre dois tipos de eventos:
Observa-se uma divisão nítida entre eventos “impulsivos”, nos quais electrões energéticos disparam em rajadas a partir da superfície do Sol através de erupções solares, e eventos “graduais”, associados a EMCs mais prolongadas.
Nos eventos mais graduais, acrescenta, o comportamento é diferente:
Libertam-se mais partículas, durante mais tempo, e por intervalos angulares mais amplos, formando uma “vaga” mais extensa.
Solar Orbiter e os electrões energéticos solares (EES): medições a 42 milhões de quilómetros
Para investigar estes fluxos, Warmuth e a sua equipa recorreram a dados da Solar Orbiter, missão liderada pela Agência Espacial Europeia (ESA) que se aproxima do Sol até cerca de 42 milhões de quilómetros. O foco esteve num tipo específico de partículas: os electrões energéticos solares (EES).
A dicotomia entre EES já era conhecida há bastante tempo, mas a proximidade inédita da Solar Orbiter trouxe um volume de medições suficiente para clarificar - com muito mais precisão - de onde vem cada tipo de electrão.
Warmuth sublinha que só foi possível separar e compreender estes grupos devido ao método e à escala da observação:
Foi necessário acompanhar centenas de eventos, a distâncias diferentes do Sol e com vários instrumentos - algo que apenas a Solar Orbiter consegue fazer.
E essa aproximação teve uma vantagem crucial: os investigadores conseguiram medir as partículas num estado menos “alterado” pelo caminho, identificando com mais rigor o momento e o local de arranque no Sol.
Mais de 300 eventos (2020–2022): a análise mais abrangente até agora
O trabalho baseou-se em observações de mais de 300 eventos de EES entre 2020 e 2022, constituindo, segundo os autores, a análise mais exaustiva deste tipo realizada até ao momento.
O co-autor Frederic Schuller (AIP) destaca o que considera ser um passo decisivo:
Foi a primeira vez que se observou com clareza esta ligação entre as partículas no espaço e os seus eventos de origem no Sol.
A equipa mediu os electrões energéticos in situ - isto é, a Solar Orbiter atravessou efectivamente os fluxos de electrões - e, em simultâneo, utilizou outros instrumentos da sonda para observar o que se passava na superfície e na atmosfera solar.
Atraso entre sinais visuais e rádio: não é libertação tardia, é detecção tardia
A órbita excêntrica da sonda permitiu registar eventos a várias distâncias, revelando pormenores sobre a forma como os electrões se comportam durante a viagem. Um dos pontos esclarecidos envolve atrasos que confundiam os investigadores: por vezes surgem indícios visuais de uma erupção e sinais em rádio, mas a detecção dos EES no espaço parece acontecer mais tarde.
A co-autora e heliofísica Laura Rodríguez-García explica que o efeito não corresponde a um atraso real na libertação:
A questão está na forma como os electrões se deslocam pelo espaço: não é um atraso na libertação, é um atraso na detecção.
Segundo a investigadora, ao longo do trajecto os electrões encontram turbulência, são dispersos em várias direcções e deixam de chegar como um feixe simples e directo - o que faz com que não sejam identificados de imediato. Estes efeitos tornam-se mais marcados quanto maior for a distância ao Sol.
Porque isto importa: meteorologia espacial, satélites e futuras missões tripuladas
Este tipo de resultados encaixa nos objectivos da missão, referem os autores, e deverá continuar a revelar novos detalhes sobre o comportamento do Sol nos próximos anos.
O cientista de projecto da ESA para a Solar Orbiter, Daniel Müller, resume o impacto de forma clara: graças à missão, a humanidade está a conhecer a sua estrela com um nível de detalhe sem precedentes.
Para além do valor científico, há uma componente prática imediata. Compreender melhor as partículas energéticas associadas a erupções solares e EMCs contribui para melhorar previsões de meteorologia espacial, um factor crucial para a segurança e fiabilidade de sistemas tecnológicos em órbita e para missões que operem fora da magnetosfera terrestre.
Num cenário de exploração espacial mais ambicioso - com satélites mais sensíveis, constelações maiores e missões tripuladas em preparação - conhecer a dinâmica dos EES ajuda a antecipar momentos de maior risco, permitindo ajustar procedimentos operacionais, planeamento de trajectórias e estratégias de protecção contra radiação.
Protecção de naves, astronautas e satélites
Müller salienta ainda a utilidade directa desta “familiaridade” com o Sol:
O conhecimento obtido com a Solar Orbiter poderá ajudar a proteger futuras naves, ao melhorar a compreensão das partículas energéticas vindas do Sol que representam perigo para astronautas e satélites.
O estudo foi publicado na revista Astronomia e Astrofísica.
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