Solar Orbiter descobre pequenos jatos que poderiam alimentar o vento solar

A sonda Solar Orbiter da ESA/NASA descobriu uma infinidade de pequenos jatos de material escapando da atmosfera externa do Sol. Cada jato dura entre 20 e 100 segundos e expele plasma a cerca de 100 km/s. Esses jatos podem ser a tão procurada fonte do vento solar.

O vento solar consiste em partículas carregadas, conhecidas como plasma, que escapam continuamente do Sol. Ele se propaga através do espaço interplanetário, colidindo com qualquer coisa em seu caminho. Quando o vento solar colide com o campo magnético da Terra, produz as auroras.

Embora o vento solar seja uma característica fundamental do Sol, compreender como e onde ele é gerado perto do Sol tem se mostrado difícil e tem sido um foco principal de estudo há décadas. Agora, graças à sua instrumentação superior, a Solar Orbiter deu-nos um importante passo em frente.

Os dados vêm do instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) da Solar Orbiter. Imagens do pólo sul do Sol obtidas pelo EUI em 30 de março de 2022 revelam uma população de características tênues e de curta duração que estão associadas a pequenos jatos de plasma sendo ejetados da atmosfera do Sol.

“Só conseguimos detectar estes pequenos jactos devido às imagens sem precedentes de alta resolução e alta cadência produzidas pelo EUI”, diz Lakshmi Pradeep Chitta, Instituto Max Planck para Investigação do Sistema Solar, Alemanha, e principal autor do artigo que descreve este trabalho. . Em particular, as imagens foram obtidas no canal ultravioleta extremo do gerador de imagens de alta resolução do EUI, que observa plasma solar de milhões de graus a um comprimento de onda de 17,4 nanómetros.

De particular importância é o facto de a análise mostrar que estas características são causadas pela expulsão de plasma da atmosfera solar.

Os investigadores sabem há décadas que uma fração significativa do vento solar está associada a estruturas magnéticas chamadas buracos coronais – regiões onde o campo magnético do Sol não volta para o Sol. Em vez disso, o campo magnético se estende profundamente no Sistema Solar.

O plasma pode fluir ao longo destas linhas “abertas” do campo magnético, dirigindo-se para o Sistema Solar, criando o vento solar. Mas a questão era: como o plasma foi lançado?

A suposição tradicional era que, como a coroa é quente, ela se expandirá naturalmente e uma parte dela escapará ao longo das linhas do campo. Mas estes novos resultados analisam o buraco coronal que estava situado no pólo sul do Sol, e os jactos individuais que foram revelados desafiam a suposição de que o vento solar é produzido apenas num fluxo contínuo e constante.

“Um dos resultados aqui é que, em grande medida, este fluxo não é realmente uniforme, a onipresença dos jatos sugere que o vento solar dos buracos coronais pode originar-se como um fluxo altamente intermitente”, diz Andrei Zhukov, Observatório Real da Bélgica. , colaborador do trabalho que liderou a campanha de observação da Solar Orbiter.

A energia associada a cada jato individual é pequena. Na extremidade superior dos fenômenos coronais estão as erupções solares de classe X, e na extremidade inferior estão as chamadas nanoflares. Há um bilhão de vezes mais energia em um X-flare do que em um nanoflare. Os minúsculos jatos descobertos pela Solar Orbiter são ainda menos energéticos do que isso, manifestando cerca de mil vezes menos energia do que uma nanoflare e canalizando a maior parte dessa energia para a expulsão do plasma.

A onipresença deles implícita nas novas observações sugere que estão expelindo uma fração substancial do material que vemos no vento solar. E poderia haver eventos ainda menores e mais frequentes, proporcionando ainda mais.

“Penso que é um passo significativo encontrar algo no disco que certamente esteja a contribuir para o vento solar”, afirma David Berghmans, Observatório Real da Bélgica e investigador principal do instrumento EUI.

Actualmente, a Solar Orbiter ainda está a orbitar o Sol perto do seu equador. Portanto, nestas observações, o EUI está a olhar para o pólo sul num ângulo rasante.