Um dos mistérios mais persistentes na astrofísica tem sido a natureza do vento solar, um fluxo constante de partículas carregadas que escapa da coroa do Sol e viaja através do sistema solar. O vento solar é responsável por fenômenos como as auroras boreais e austrais, mas também pode causar tempestades solares que afetam as comunicações por satélite e colocam em risco os astronautas.
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O vento solar: um fluxo constante de energia
Este fluxo de partículas não só desempenha um papel crucial na dinâmica do espaço interplanetário, mas também interage com os campos magnéticos dos planetas, produzindo efeitos espetaculares como as auroras. No entanto, o vento solar também pode ter efeitos adversos, como a indução de tempestades geomagnéticas que podem interromper as comunicações por satélite, danificar as redes elétricas e colocar em perigo a vida dos astronautas no espaço.
No entanto, décadas de observações têm mostrado que este não é o caso. Em vez de arrefecer, o vento solar mantém uma temperatura surpreendentemente alta e, em vez de desacelerar, acelera até atingir velocidades de cerca de 1,8 milhões de quilômetros por hora.
As ondas de Alfvén: a chave para entender o mistério
As ondas de Alfvén são um tipo de onda magnetohidrodinâmica que se propaga através de um plasma magnetizado, como o encontrado na atmosfera do Sol.
No caso do Sol, a atmosfera externa, conhecida como coroa, é um plasma extremamente quente que interage com o intenso campo magnético da estrela. As ondas de Alfvén propagam-se ao longo das linhas do campo magnético neste plasma, transportando energia através do meio.
O que torna as ondas de Alfvén particularmente relevantes para o estudo do vento solar é a sua capacidade de armazenar e transportar energia de forma eficiente. À medida que essas ondas se movem através do plasma solar, podem transferir energia do campo magnético para as partículas carregadas, aumentando sua temperatura e velocidade.
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As missões da NASA e da ESA
A Sonda Solar Parker da NASA, lançada em 2018, é uma das espaçonaves mais avançadas já construídas. Orbitando muito perto do Sol, a Parker foi capaz de fazer medições diretas nas bordas mais externas da corona solar, fornecendo dados cruciais sobre o vento solar em sua origem. A Solar Orbiter da ESA, lançada em 2020, complementa a missão da Parker ao orbitar a uma distância maior do Sol. Embora esteja mais longe, a Solar Orbiter foi crucial para resolver o mistério do vento solar. Ao comparar as medições feitas por ambas as naves enquanto atravessavam o mesmo fluxo de vento solar, mas em momentos e distâncias diferentes, os cientistas puderam analisar como o vento solar muda à medida que se afasta do Sol.
O papel das ondas de Alfvén
À medida que o vento solar se afasta do Sol, essas ondas se dissipam, sugerindo que parte de sua energia se converte em calor, que por sua vez aquece o vento solar. Essa transferência de energia explica por que o vento solar não esfria como se esperava e por que pode manter velocidades tão altas.
O fato de que as ondas de Alfvén de grande amplitude sejam responsáveis por aquecer e acelerar o vento solar é um avanço importante na compreensão da física solar. Embora Hannes Alfvén suspeitasse que essas ondas poderiam desempenhar um papel crucial na dinâmica do plasma solar, somente agora, graças à tecnologia avançada da Parker e da Solar Orbiter, pudemos confirmar essa teoria.
As missões da NASA e da ESA não apenas resolveram um enigma científico, mas também forneceram conhecimentos que podem ser vitais para a segurança de futuras missões espaciais.
