Sonda da NASA está cada vez mais perto do Sol e já proporciona descobertas - Canaltech
Por Felipe Junqueira | 13 de Dezembro de 2019 às 13h21
Depois de quase um ano e meio de missão, a NASA compartilhou com o mundo muitas novas informações sobre o Sol, graças à nave Parker Solar Probe. Os dados coletados pela sonda até então foram analisados por pesquisadores e debatidos em uma reunião do American Geophysical Union, realizada na última quarta-feira (11). Cinco pesquisadores apresentaram suas descobertas, que incluem alguns dos fatos já compartilhados no início de dezembro.
Entre as pesquisas, estão algumas descobertas sobre vento solar e a tempestade solar, que afetam o polo magnético da Terra e podem influenciar as comunicações do planeta. Os pesquisadores também encontraram algumas respostas sobre a poeira solar, e a sonda Parker detectou a trilha deixada pela passagem do asteroide Faetonte, que proporciona chuva de meteoros Geminídeas — esta que, por sinal, acontece neste fim de semana.
Um dos principais objetos de estudo da Parker é o vento solar. Trata-se de um conjunto de partículas liberadas pelo Sol que viaja pelo espaço, influenciando o clima de planetas — incluindo a Terra — e até perturbando seus campos magnéticos, o que também pode gerar impactos em instrumentos de comunicação, como satélites.
A sonda estudou como o vento solar alcança velocidade aproximada que pode passar de 1,5 milhão de quilômetros por hora. Uma das pistas pode estar nas perturbações do vento solar que causam seu aquecimento e aceleração. São como agrupamentos de materiais muito densos que podem chegar a várias vezes o tamanho da Terra, e podem comprimir o campo magnético do planeta.
"Quando estruturas do vento solar chegam à Terra, podem direcionar a dinâmica da magnetosfera, incluindo a precipitação de partículas dos cinturões de radiação da Terra", observou Nicholeen Viall, cientista espacial da NASA. Essas precipitações podem causar uma série de efeitos, como auroras, ou interferir em satélites.
A Parker Solar Probe passa em frente ao Sol no ponto de vista da STEREO-A (Imagem: NASA)
Para seu estudo, Viall combinou dados da sonda Parker captados a uma boa distância, e também bem perto do Sol, além de observações de satélites próximos da Terra e contando ainda com o observatório STEREO-A, da NASA, que tem um instrumento chamado coronógrafo, onde há um disco bloqueando a luz mais brilhante do Sol, o que permite que a câmera capture imagens da coroa solar — o envoltório luminoso do Sol, aquela parte externa que vemos durante um eclipse solar total, quando a Lua se coloca em frente à estrela, cobrindo-a por completo, mas ainda é possível ver alguma coisa ao redor do astro.
O STEREO-A conseguiu captar imagens do momento em que a sonda Parker passou bem na frente do Sol. Assim, Viall pôde combinar as medições de maneira bastante precisa, conforme o vento solar era soprado. Então, os cientistas conseguiram entender melhor as perturbações magnéticas do vento solar.
Os dados da Parker Solar Probe também ajudaram os pesquisadores a entender melhor a diferença entre o vento solar mais perto do Sol e o detectado na vizinhança terrestre — quanto mais perto da estrela, mais intensa é a atividade desses ventos. "Pensamos no vento solar - como o vemos perto da Terra - como bastante suave, mas a Parker viu vento surpreendentemente lento, cheio de pequenos estouros e jatos de plasma", disse Tim Horbury, outro pesquisador que usa os dados da sonda para entender melhor as atividades solares.
Oscilações no vento solar que podem explicar a alta temperatura da coroa (Imagem: NASA)
Horbury estuda dados para entender as estranhas oscilações no campo magnético do vento solar próximo à estrela, algo que não acontece na região próxima da Terra. Não se sabe ainda a origem dessas oscilações, mas acredita-se que podem ser assinaturas do processo que aquece a coroa solar a milhões de graus, centenas de vezes mais quente que a própria superfície do Sol. Essa diferença de temperatura é um dos mistérios da ciência, que os pesquisadores esperam conseguir ao menos começar a compreender com dados da sonda Parker.
"Acreditamos que as oscilações são provavelmente relacionadas com as liberações energéticas individuais do Sol - o que chamamos jatos", explicou Horbury. "Se esses jatos existem, deve haver uma grande concentração de pequenos eventos acontecendo no Sol, então eles poderiam contribuir para uma grande porção da energia total do vento solar".
Já a tempestade solar é uma espécie de nuvem de material coronal ejetado em massa. Também é conhecida como tempestade geomagnética, e causa alteração temporária no campo magnético terrestre. A ejeção de material entra em choque com a magnetosfera, comprimindo-a e transferindo um pouco de energia do Sol para ela. Com isso, a circulação de plasma no campo magnético da Terra aumenta, junto com a carga elétrica.
O problema é que a detecção dessas tempestades é difícil. Muitas delas não são visíveis por meio de instrumentos na Terra e nem com o STEREO-A. E, mesmo quando são avistadas, nem sempre é possível prever como vão perturbar o campo magnético do planeta.
Sonda Parker analisa ejeções de massa coronal (Imagem: Nathan Schwadron)
A sonda Parker foi atingida por uma dessas tempestades — chamadas ejeções de massa coronal, ou EMC —, que são mais difíceis de detectar, em novembro de 2018. "Ao voar perto do Sol, a sonda tem uma chance única de ver jovens EMCs que não foram processadas ao viajar dezenas de milhões de quilômetros", disse Kelly Korreck, chefe de operações científicas do Parker's SWEAP. "Foi a primeira vez que pudemos colocar nossos instrumentos dentro de uma dessas ejeções de massa coronal tão perto do Sol", observou.
Korreck utilizou dados coletados sobre velocidade, temperatura e densidade de elétrons e prótons do vento solar. Os dados, coletados tão próximo da estrela, podem ajudar os cientistas a descobrir como detectar a fonte originária das EMCs.
Mas existe um outro time de tempestades solares, que costumam ser relacionada às EMCs, mas que são, na verdade, partículas que se movem muito mais rápido, viajando do Sol até a Terra em questão de minutos. São essas partículas que podem representar perigo a astronautas, além de danificar satélites na órbita do planeta.
O maior problema é que, devido à alta velocidade, são tempestades difíceis de detectar e, pior ainda, de se antecipar. Elas até costumam acompanhar outros eventos como EMCs ou explosões repentinas na superfície solar, mas prever quando vai ocorrer uma dessas potentes tempestades é muito difícil. Pesquisadores já descobriram que, antes de atingir uma velocidade próxima à da luz, essas partículas passam por um processo múltiplo de energização. Mas falta descobrir qual é o primeiro passo desse processo, ainda perto do Sol.
Algumas tempestades solares podem ser perigosas para astronautas e satélites na órbita da Terra (imagem: NASA)
A sonda Parker conseguiu detectar um elo perdido nesse processo, quando observou o até agora mais potente evento já detectado pela missão, em abril deste ano. "As regiões frontais das ejeções de massa coronal acumulam material, como limpa-neves no espaço, e esses limpa-neves também acumulam material de explosões anteriores do Sol", disse o cientista espacial Nathan Schwadron.
Os cientistas agora procuram entender esse acúmulo de material para tentar prever quando essas tempestades vão ocorrer, além de aprimorar modelos de como elas se movem pelo espaço.
A sonda Parker também conseguiu registrar a trilha de cerca de 95 km deixada pelo asteroide Faetonte, que causa a chuva de meteoros Geminídeas. A Terra vai passar por essa trilha neste fim de semana, quando poderemos acompanhar o pico da chuva, que pode chegar a 20 meteoros visíveis por hora. Foi a primeira vez que um instrumento conseguiu detectar esta trilha, que fica muito próxima do Sol e é um tanto fraca para ser observada à distância.
Trilha do Faetonte, origem da chuva de meteoros Geminídeas (Imagem: NASA)
"Calculamos uma massa na ordem de um bilhão de tonelada para a trilha toda, o que não é tanto quanto esperávamos para a Geminídeas, mas bem mais do que o Faetonte produz perto do Sol", disse Karl Battams, cientista espacial do Laboratório de Pesquisa Naval americano. "Isso indica que o WISPR [instrumento usado para detectar a trilha] só está vendo uma fração da corrente da Geminídeas, não sua totalidade. Mas é uma porção que ninguém nunca havia visto antes ou sabia que estava lá, então é muito excitante", observou.
Após três voltas completas ao redor do Sol, a Parker Solar Probe segue a missão que proporcionará mais 21 voltas cada vez mais próximas da estrela. A próxima alteração de órbita está programada para o dia 26 de dezembro, depois de pegar impulso gravitacional com o planeta Vênus, o que deixará a sonda a apenas 18 milhões de quilômetros da superfície solar. A máxima aproximação com o nosso astro será de apenas 3,8 milhões de km — distância sete vezes mais próxima do que qualquer outra espaçonave enviada para estudar o Sol pôde alcançar. A missão da sonda Parker deve durar ainda por mais ou menos seis anos, então há muito mais mistérios sobre o Sol a serem revelados!