A Sonda Solar Orbiter Revela os Polos do Sol Pela Primeira Vez

Sabe aquela parte do Sol que a gente nunca vê da Terra? Pois é, os polos solares! Mas agora, graças à sonda Solar Orbiter, eles não são mais um mistério. E o mais legal é que essa jornada de descobertas está só começando!

O SPICE, um dos instrumentos da Solar Orbiter, conseguiu uma imagem incrível do polo sul do Sol. Pensa numa foto que mostra átomos de carbono superagitados (os íons) numa região do Sol onde a temperatura sobe rapidinho. É tipo uma radiografia do calor por lá! (Crédito: ESA & NASA/Solar Orbiter/SPICE Team, M. Janvier (ESA) & J. Plowman (SwRI))

Lançada em fevereiro de 2020, a sonda Solar Orbiter, da Agência Espacial Europeia (ESA), tem feito umas voltas bem estratégicas ao redor do Sol. O objetivo principal dessa missão Solar Orbiter ESA? Estudar os polos da nossa estrela.

Os planetas giram em torno do Sol num plano que a gente chama de eclíptica. Por isso, a gente só consegue ver o equador do Sol daqui da Terra. Mas a missão Solar Orbiter foi pensada para ter uma órbita inclinada, o que permite que a nave veja o que a gente não consegue, abrindo caminho para estudar o Sol por inteiro.

No começo, a órbita da Solar Orbiter não era inclinada. Mas, com a ajuda de Vênus, que dá uns “empurrões” gravitacionais de vez em quando, a sonda conseguiu aumentar sua inclinação. Depois do último sobrevoo por Vênus, em fevereiro deste ano, ela atingiu uma inclinação de 17° em relação ao equador do Sol.

E a grande notícia é que a ESA acabou de liberar as primeiras imagens e vídeos que mostram os polos do Sol! Elas foram feitas a 17° de latitude sul do Sol e nos dão uma visão inédita de todo o polo sul da nossa estrela. É o início de uma nova era para a ciência solar e para entender a atividade solar!

A Coroa Solar

Essa foto aí de cima foi tirada de um vídeo que mostra o polo sul do Sol em luz ultravioleta, feita pelo EUI da Solar Orbiter. Ela destaca o material na coroa solar. (Crédito: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team, D. Berghmans (ROB))

Essa imagem foi capturada em 23 de março pelo EUI (Extreme Ultraviolet Imager) da missão. Ela mostra o gás superaquecido da coroa solar, que é a atmosfera mais externa do Sol e atinge milhões de graus. Como a coroa chega a temperaturas tão altas ainda é um mistério, e missões como a Sonda Solar Orbiter estão aí para desvendar isso.

Como o nome já diz, o EUI vê o Sol em luz ultravioleta, que é mais energética do que a luz que a gente enxerga. Dá pra ver plumas e arcos de plasma quente na coroa, e o formato e comportamento deles são controlados pelo campo magnético do Sol.

Material em Movimento

Este mapa de velocidade, feito pelo espectrógrafo de imagem SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment), mostra como os átomos de carbono superaquecidos (os íons) estão se movendo no polo sul do Sol. Pensa assim: as cores azuis mostram o material se afastando da sonda (indo para fora do Sol), enquanto o vermelho indica o material voltando para o Sol. Quanto mais escura a cor, mais rápido o movimento, e os movimentos mais rápidos estão ligados a jatos de material.

O mapa mostra o carbono na chamada região de transição do Sol, onde as temperaturas na atmosfera da nossa estrela disparam de dezenas de milhares para centenas de milhares de graus. Essa região é como uma fronteira entre a atmosfera interna e externa do Sol – lá em cima é onde a coroa superaquecida começa. É crucial para entender a atividade solar.

Uma Bagunça Magnética

Se você está pensando que o polo do Sol parece bem parecido com o resto da nossa estrela, é aqui que a coisa muda! Nosso Sol é uma máquina magnética, e seu campo magnético do Sol forte é o que dita o seu comportamento. Esse campo magnético é o responsável pelo vento solar, que é um fluxo constante de partículas carregadas que se espalham por todo o sistema solar. Ele também decide como e quando aparecem as manchas solares, as proeminências e as grandes ejeções de material que causam eventos maiores de clima espacial.

E a Missão Solar Orbiter ESA, com sua órbita bem inclinada, está conseguindo ver mais detalhes do campo magnético do Sol do que nunca!

Agora, o Sol está num momento especial do seu ciclo de 11 anos, tendo atingido o máximo solar no final do ano passado. Esse é um período de mais atividade (como a gente viu com as auroras abundantes e espalhadas no último ano), enquanto os polos da nossa estrela se preparam para inverter a polaridade, ou seja, os polos magnéticos norte e sul vão trocar de lugar.

Ver os polos _agora_ vai nos mostrar o que está acontecendo por lá enquanto essa mudança acontece. O jeito como o material se move e flui por lá é um indicativo do comportamento do campo magnético, e ver mais do Sol no geral nos permite enxergar melhor a fronteira entre as regiões magnéticas norte e sul, que vai mudar conforme a inversão começa.

De acordo com o comunicado da ESA, a primeira olhada da Solar Orbiter revelou que o campo magnético no polo sul do Sol “está uma bagunça”. Essa imagem, tirada pelo PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), mostra a polaridade (ou direção) do campo magnético solar no polo sul do Sol. Azul indica um campo magnético positivo apontando para fora, enquanto vermelho indica um campo magnético negativo apontando para dentro.

Em vez de ter uma polaridade única e dominante, como em condições normais, o PHI revelou que o polo sul do Sol está cheio de campos magnéticos positivos e negativos – um fenômeno de curta duração que só acontece perto do máximo solar. Nos próximos anos, quando os polos inverterem completamente, os polos norte e sul devem se estabilizar em uma única polaridade magnética novamente.

Terra Incognita: Não Mais!

“A gente não sabia o que esperar dessas primeiras observações – os polos do Sol eram literalmente uma terra desconhecida”, disse Sami Solanki, líder da equipe PHI do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar (MPS) na Alemanha, no comunicado de imprensa.

E essas primeiras imagens são só a ponta do iceberg! O conjunto completo de dados com as nossas primeiras visões dos dois polos solares, que vai incluir observações de todos os 10 instrumentos da nave, só vai chegar nas mãos dos cientistas em outubro.

E mesmo isso é só o começo: a Solar Orbiter vai continuar aumentando a inclinação da sua órbita nos próximos anos, e até o final da década, vai conseguir imagens do Sol a uma latitude de 33°. O próximo “empurrão” vai levá-la de 17° para 24° de inclinação, quando ela passar por Vênus na véspera de Natal do ano que vem e usar a gravidade do planeta novamente para ajustar sua órbita.

“O Sol é a nossa estrela mais próxima, doador de vida e potencial causador de problemas para os sistemas de energia modernos no espaço e na Terra, então é superimportante que a gente entenda como ele funciona e aprenda a prever seu comportamento”, disse Carole Mundell, Diretora de Ciência da ESA. “Essas novas e únicas imagens da nossa Missão Solar Orbiter ESA são o começo de uma nova era para a ciência solar.”

Resumo do artigo

– A sonda Solar Orbiter, da ESA, revelou as primeiras imagens dos polos solares, antes invisíveis da Terra.
– A missão usa uma órbita inclinada e assistências gravitacionais de Vênus para observar o Sol de ângulos inéditos.
– Instrumentos como SPICE e EUI capturaram detalhes da coroa solar e do movimento de átomos no polo sul do Sol.
– O campo magnético do polo sul do Sol está em um estado caótico, com polaridades misturadas, um fenômeno temporário que ocorre durante o máximo solar.
– A observação dos polos é crucial para entender o comportamento do Sol e prever eventos de clima espacial.
– A missão continuará a aumentar a inclinação de sua órbita para obter vistas ainda mais detalhadas dos polos solares no futuro.
– As imagens e dados da Solar Orbiter marcam o início de uma nova era na ciência solar.