Efeito bizarro de “lente” no plasma solar é visto pela primeira vez

Cientistas observaram, pela primeira vez, ondas de plasma de uma explosão solar sendo focalizadas por um buraco coronal. Esse é um fenômeno semelhante à focalização de um feixe de luz através de uma lente.

Essa descoberta tem o potencial de aprimorar nossa compreensão sobre o plasma solar e os “tsunamis” gerados pelas erupções solares.

Utilizando dados da sonda Solar Dynamics Observatory da NASA, um grupo de pesquisadores estudou uma explosão solar ocorrida em 2011. Durante o evento, perturbações de intensidade significativa foram observadas movendo-se ao longo da superfície solar de maneira quase periódica.

O foco da investigação estava na magnetohidrodinâmica da coroa solar, a camada superior da atmosfera solar. Esse fenômeno envolve oscilações no plasma e, consequentemente, nos complexos campos magnéticos que são habitados por partículas eletricamente carregadas, como prótons e elétrons.

Fenômeno

Via Terra

A magnetohidrodinâmica desempenha um papel crucial na coroa solar, sendo parte do mecanismo responsável por aquecer o plasma nessa região a mais de 1 milhão de graus Celsius. Além disso, essas oscilações contribuem para acelerar o vento solar e facilitam a formação de ejeções de massa coronal.

Observar ou rastrear os fenômenos em nossa estrela não é uma tarefa simples devido à invisibilidade dos campos magnéticos.

Contudo, durante o evento de 2011, as ondas magnetohidrodinâmicas ajudaram a revelar estruturas ondulatórias se propagando de dentro para fora, com o epicentro da explosão localizado no centro.

Essas propagações se dirigiram em direção ao núcleo do disco solar e atravessaram um buraco coronal, uma região relativamente pequena de plasma da coroa solar com temperaturas mais baixas.

A velocidade dessas propagações foi de cerca de 350 km/s, um aspecto particularmente intrigante considerando que os buracos coronais desempenham um papel crucial na geração de ventos solares.

Os buracos coronais possuem linhas magnéticas que se estendem indefinidamente no espaço, uma característica substancialmente diferente das linhas presentes no restante da coroa, que formam laços retornando ao Sol. Por consequência, os buracos coronais servem como condutores para partículas carregadas em direção ao Sistema Solar, incluindo os planetas, como a Terra.

No vídeo, é possível observar o evento de 2011 em um timelapse, revelando as frentes de onda magnetohidrodinâmicas convergentes que percorrem o buraco coronal, demarcado por uma linha branca, à esquerda.

Ondas de plasma

Um dos aspectos intrigantes desses dados é que, no início da propagação das ondas de plasma, elas adotam uma forma de arco circular, semelhante às ondas concêntricas que se formam em um lago quando uma pedra é lançada.

No entanto, à medida que atravessam o buraco coronal, as ondas assumem uma configuração de “anti-arco” voltada para fora.

O segundo aspecto peculiar é que, ao contrário das ondas comuns que se dispersam enquanto se propagam em círculos cada vez maiores e menos energéticos, as ondas magnetohidrodinâmicas convergem para um ponto focal no lado oposto do buraco coronal.

Compreender as estruturas solares em 3D a partir de imagens 2D pode ser desafiador, pois não temos equivalentes conhecidos na Terra. No entanto, o que é observado no vídeo é, de fato, o buraco coronal desempenhando o papel de focalizar as ondas magnetohidrodinâmicas em um ponto da superfície solar.

É como o clássico experimento de concentrar os raios solares usando uma lupa sobre uma folha de papel. Nesse caso, as ondas de luz convergem para um único ponto, acompanhadas pela concentração de energia, resultando na queima do papel.

Essa interpretação foi confirmada quando os autores do estudo observaram um aumento na intensidade (amplitude) das ondas magnetohidrodinâmicas após serem focalizadas pelo buraco coronal.

Ao longo do trajeto, houve um aumento de até seis vezes na intensidade inicial das ondas, enquanto a densidade do fluxo de energia aumentou em quase sete vezes.

Os resultados dessas descobertas foram publicados na revista Nature Communications.

Fonte: Terra

Imagens: Terra, Olhar Digital