As 5 descobertas de Parker

Parker Solar Probe

Texto e edição: Fernando Freire, Giulia Tessari

A Sonda Parker Solar Probe, desenvolvida pela NASA, foi criada com o intuito de compreender melhor nosso Sol, sendo que diversas duvidas poderão ser sanadas com o estudo mais próximo das partículas que saem da estrela e da região em seu entorno. A sonda  teve sua primeira órbita ao redor do Sol em novembro de 2018 e tem o término da sua missão prevista para 2024. E em 11 de dezembro de 2019, cinco pesquisadores apresentaram novas descobertas da Parker no encontro de outono da American Geophysical Union! Tiveram seus primeiros artigos publicados pela Nature mês passado e nos mostraram alguns comportamentos muito peculiares de nossa estrela, como novos dados dos processos por trás dos ventos solares (efusão contínua de material solar), das tempestades solares que podem prejudicar astronautas e causar falhas tecnológicas; e ainda sobre a criação da chuva de meteoros Geminídeas! Vamos explorar estas novidades mais a fundo?!

• Primeira descoberta - Observando Digitais de Asteroides

Sabemos muito sobre a dispersão de matéria interplanetária no sistema solar, porém não há tanta poeira na proximidade do sol devido à provável evaporação perto da coroa, já que entramos no ponto mais quente do nosso sistema solar (saiba mais no próximo tópico!). A sonda Parker registrou, por acidente, um rastro de poeira de mais de 96 mil quilômetros na órbita do asteroide Phaethon (responsável por criar a chuva de meteoros Geminídeas) próximo ao Sol! Este rastro é uma estrutura muito difícil de se ver e nunca havia sido antes observada por nenhum telescópio. Também foram obtidas novas informações sobre este rastro, sendo que sua ordem de massa de bilhões de toneladas supera o antes previsto a ser produzida por Phaethon na região próxima à estrela!

• Segunda descoberta - Switchbacks e o Ponto mais Quente do Sistema Solar

As linhas de campo magnético fazem um movimento de 180°, curvando-se para trás, logo após saírem do Sol (switchbacks). Estes estranhos eventos foram descritos pela primeira vez nos resultados iniciais da sonda Parker de 04 de dezembro de 2019. O fluxo liberado pelo Sol é contínuo, mas distúrbios na viagem feitas pelos ventos solares fazem com que o campo magnético "se dobre". A origem exata deste fenômeno ainda não é certa, mas podem haver assinaturas do processo que esquenta a coroa solar à temperaturas muito mais elevadas que a superfície do Sol! Apesar da causa deste efeito contra intuitivo ser uma questão ancestral em ciência solar (conhecido como "o mistério coronal"), sabe-se que é intimamente relacionada a como o vento solar é energizado e acelerado. Infere-se que os switchbacks sejam, provavelmente, relacionados à liberações individuais de energia cinética no Sol, chamadas de 'jatos'. E se são 'jatos', deve haver uma grande quantidade de pequenos eventos acontecendo no Sol que contribuiriam em grande proporção para energia total do vento solar, causando o aumento da temperatura da coroa. Só não observamos ainda...e a questão permanece um mistério.

• Terceira descoberta - Ventos Solares Jovens

Um dos principais objetivos iniciais da Parker era apontar os mecanismos responsáveis pela dispersão dos ventos solares no espaço a altíssimas velocidades (mais de 1 milhão de quilômetros por hora!). Cientistas também sempre se perguntaram se o vento solar era gerado como um fluxo contínuo ou se eram gerados em jatos. A Parker observou agora evidências bem mais claras de texturas bastante irregulares do vento solar, além do plasma nesse vento que também não tem muito bem uma direção definida. Estas estruturas irregulares de materiais relativamente densos do vento solar são bem maiores que todo o campo magnético terrestre, sendo que podem comprimi-lo em escala global quando se encontram com ele! Quando os ventos solares alcançam a Terra, a magnetosfera do planeta pode ter sua dinâmica alterada, principalmente por precipitação de partículas, causando interferência nas auroras e em satélites. As altíssimas velocidades de ejeção podem ser fruto das perturbações do vento solar, que supostamente levariam a aquecê-lo e acelerá-lo.

• Quarta descoberta - Dentro de Uma Tempestade Solar

A Coroa Solar é a camada mais externa e apagada da nossa estrela e que transaciona para o vento solar. Antes da Parker, os cientistas sabiam que a coroa girava com a parte visível da superfície abaixo dela, liberando, além dos ventos solares, nuvens de material da própria coroa. Este fenômeno é denominado como 'ejeção de massa coronal' (EMC) e é difícil de prever sua ocorrência, sendo que muitas ocorrem em regiões não visíveis, e os efeitos que acarretará no campo magnético terrestre e no clima espacial. Durante o primeiro flyby solar da Parker Solar Probe, em novembro de 2018, ela foi atingida por um tipo de EMC que pode ser vista em coronagráficos (instrumentos que observam somente a atmosfera exterior do Sol, a região da coroa) mas que não possuem uma assinatura clara de seu lugar de origem. Foi a primeira vez que uma EMC foi estudada com os instrumentos dentro da própria ejeção! Foram medidos dados como sua velocidade, temperatura e densidades de elétrons e prótons. Tais dados poderão ajudar cientistas no processo de rastreamento destas EMC para seus locais de origem!

• Quinta descoberta - Erupção de Partículas Energéticas

A Parker conseguiu observar algumas pequenas explosões de partículas energéticas solares. Esses eventos não são novidades, mas sim na escala em que foram vistas em abril de 2019. Estas partículas se movem muito próximas à velocidade da luz e podem danificar satélites, eletrônicos diversos e colocar astronautas em perigo. Sua alta velocidade colabora para que seja ainda mais difícil evitá-las, assim como prevê-las. Ao observar a ejeção dessas partículas de perto, pode-se entender melhor como ventos solares podem criar estas populações de partículas e ejetá-las, auxiliando na melhora de modelos que expliquem o movimento destas partículas no espaço e na previsão da ocorrência destas explosões.

Depois de quase 18 meses no espaço, culminando com o lançamento de novos dados científicos, a Parker Solar Probe está no caminho certo para sua segunda manobra de auxílio à gravidade em Vênus. Este sobrevoo configurará a sonda para seu quarto periélio do Sol, durante o qual estabelecerá recordes de velocidade e uma menor distância solar, continuando a coletar dados inovadores da coroa do Sol. Como visto acima, dados da Parker são de grande auxílio em pesquisas sobre a nossa estrela e a comunidade científica aguarda, com grandes expectativas, o que esta sonda ainda tem a nos mostrar!


Fontes:

1. https://www.youtube.com/watch?v=ReQAUocScw0
2. https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/revealing-the-physics-of-the-sun-with-parker-solar-probe
3. https://www.nasa.gov/content/goddard/parker-solar-probe