Solar Orbiter revela a origem dos eletrões energéticos solares

O nosso Sol pode parecer enganadoramente tranquilo visto da Terra, mas isso acontece apenas porque temos o privilégio de estar a 150 milhões de quilómetros de distância. De perto, é uma aterradora montanha-russa alimentada por energia nuclear, que lança inúmeras partículas minúsculas a grande velocidade pelo espaço interplanetário.

"O Sol é o acelerador de partículas mais energético do Sistema Solar", escreve uma equipa de investigadores responsável por um estudo sobre as partículas energéticas expelidas durante erupções solares e ejeções de massa coronal (CMEs).

Segundo Alexander Warmuth, autor principal do estudo, cada um destes fenómenos produz fluxos de partículas com características muito próprias, que apontam para origens e histórias distintas.

Erupções solares e ejeções de massa coronal

"Observamos uma separação clara entre os eventos de partículas ‘impulsivos’, nos quais estes eletrões energéticos deixam a superfície do Sol em rajadas através de erupções solares, e os eventos ‘graduais’, associados a CMEs mais extensas", afirma Warmuth, heliofísico do Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), na Alemanha.

Os acontecimentos mais graduais, acrescenta Warmuth, "libertam uma onda mais ampla de partículas durante períodos mais longos e por intervalos angulares maiores".

Com dados do Solar Orbiter, missão liderada pela Agência Espacial Europeia (ESA) que se aproxima até 42 milhões de quilómetros do Sol, Warmuth e a sua equipa mediram estas partículas no próprio local. O trabalho centrou-se num tipo denominado eletrões energéticos solares (SEEs).

A divisão dos SEEs em duas categorias já era bem conhecida, mas a proximidade sem precedentes do Solar Orbiter forneceu uma grande quantidade de dados e revelou novos pormenores sobre a origem exata de cada tipo de SEE.

"Só conseguimos identificar e compreender estes dois grupos ao observar centenas de eventos a diferentes distâncias do Sol com vários instrumentos - algo que apenas o Solar Orbiter consegue fazer", explica Warmuth.

"Ao aproximarmo-nos tanto da nossa estrela, pudemos medir as partículas num estado intacto e, assim, determinar com precisão quando e onde tiveram origem no Sol", acrescenta.

Solar Orbiter acompanha eletrões energéticos solares

O estudo baseia-se em observações de mais de 300 eventos de SEE entre 2020 e 2022, constituindo até agora a análise mais completa deste género.

"É a primeira vez que observamos claramente esta ligação entre as partículas no espaço e os eventos que lhes dão origem no Sol", diz o coautor Frederic Schuller, também do AIP.

"Medimos os eletrões energéticos in situ - ou seja, o Solar Orbiter atravessou efetivamente os fluxos de eletrões - e, ao mesmo tempo, utilizámos mais instrumentos da sonda para observar o que acontecia no Sol."

A órbita excêntrica da sonda disponibilizou dados de eventos a várias distâncias do Sol, permitindo compreender melhor o comportamento destes eletrões durante a viagem. Isto inclui uma possível explicação para os intervalos desconcertantes entre os sinais visuais das erupções solares e as explosões de rádio, e a posterior libertação de SEEs para o espaço.

"Afinal, isto está relacionado com a forma como os eletrões viajam pelo espaço - não se trata de um atraso na libertação, mas sim de um atraso na deteção", afirma a coautora e heliofísica Laura Rodríguez-García.

"Os eletrões encontram turbulência, são dispersos em várias direções, entre outros efeitos, pelo que não os detetamos de imediato", acrescenta. "Estes efeitos acumulam-se à medida que nos afastamos do Sol."

Os autores salientam que a sonda foi concebida para proporcionar descobertas deste tipo e deverá continuar a desvendar segredos solares nos próximos anos.

"Graças ao Solar Orbiter, estamos a conhecer a nossa estrela melhor do que nunca", afirma Daniel Müller, cientista do projeto Solar Orbiter da ESA.

Este conhecimento é valioso por várias razões, incluindo o seu potencial para ajudar a proteger naves espaciais e as respetivas tripulações.

"Conhecimentos como estes, obtidos pelo Solar Orbiter, ajudarão a proteger outras naves espaciais no futuro, permitindo-nos compreender melhor as partículas energéticas do Sol que ameaçam os nossos astronautas e satélites", afirma.

O estudo foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.