As misteriosas sombras na atmosfera do Sol durante erupções solares

Jônatas Ribeiro
Imagem: NASA

O Sol é a grande fonte de vida na Terra. Como o principal responsável pela luz e calor em nosso planeta, podemos dizer que não estaríamos aqui sem ele. Por isso mesmo, sua importância não foi negligenciada pelos humanos ao longa da história. De fato, nossa grande estrela-mãe esteve representada em várias divindades de diferentes culturas ao longo da história. Os egípcios tinham Rá, o Deus-Sol, que era o criador e principal entidade de seu panteão. Os gregos, por sua vez, tinham Hélio, que cavalgava o céu observando a tudo e a todos, e Apolo, que também representava a juventude, a luz, as artes e a medicina. Aqui no Brasil mesmo, a mitologia tupi-guarani tinha o exemplo Guaraci, filho de Tupã e auxiliar na criação dos seres vivos.

Além da relevância cultural, nossa proximidade com a estrela resultou em bastante conhecimento científico. Afinal, a outra estrela mais próxima de nós, chamada de Proxima Centauri, está a trilhões de quilômetros de distância. E mesmo sendo uma estrela relativamente comum, pertencente à chamada Sequência Principal, a fase evolutiva em que a maioria das estrelas passa maior parte de suas vidas, existe um ramo separado da astrofísica dedicado a compreendê-la cada vez mais. Isto é, a física solar. Através dela, a estrela-mãe já nos ajudou muito a compreender o funcionamento de outras estrelas. O que não quer dizer, porém, que já sabemos tudo que há para saber sobre o Sol. Na verdade, nosso gigante vizinho gasoso ainda nos fornece muitos mistérios para investigar.

O Sol magnético

Entre os tópicos de estudo da física solar, está o comportamento magnético da estrela. Como outros objetos do mesmo tipo, o Sol é uma grande bola de plasma, isto é, de gás ionizado em altas temperaturas. Na zona de convecção solar, em que há mais movimento de matéria, as partículas carregadas formam correntes, como em um dínamo. Porém, isso não é tudo. O formato esférico do Sol resulta na superfície equatorial girando mais rapidamente do que os polos. O campo magnético, então, acaba sendo distorcido. Surgem, assim, assimetrias locais no campo, que interagem com o plasma. E é a partir disso que temos os efeitos visuais mais claros do magnetismo solar.

O campo magnético interagente com o plasma do Sol impede mais gás de chegar à região. Ela, então, se torna mais fria do que as outras. E por isso que surgem as famosas manchas solares. São, portanto, regiões de menor temperatura, mas com maior intensidade de campo magnético. Quanto mais manchas, mais distorcido está o campo magnético. Isso significa que também será maior a chamada atividade solar naquele período. Ou seja, erupções solares e ejeções de massa serão mais frequentes. Todo esse processo, contudo, é cíclico. Após 11 anos do início do aumento de atividade, o campo magnético retorna à normalidade, como se tivesse sido tão distorcido que acabou cedendo.

Sombras solares

Apesar de bem conhecido e previsível, o comportamento do Sol ainda abriga alguns segredos. Em 1999, um estudo publicado na Astrophysical Journal Letters descobriu aparentes lacunas na atmosfera solar durante erupções, com material se deslocando em direção ao Sol. Pensou-se na época, e por muito tempo, que o movimento para baixo dessas regiões estava relacionado com as interações de campo magnético que causam as erupções. Um time de pesquisadores liderado por Chengcai Shen do Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics chegou a conclusões diferentes, contudo, conforme estudo publicado na Nature Astronomy.

Os astrofísicos compararam resultados de simulações de erupções solares com imagens da NASA que mostravam os curiosos fluxos de matéria. Eles perceberam, então, que a reconexão magnética, o ponto em que as linhas de campo se torcem a ponto de se reconfigurarem (e causarem uma erupção) tem, de fato, a ver com as sombras observadas. Porém, não é a sua real causa.

O que ocorre é que os fluxos de matéria em direção ao Sol resultantes da reconexão se encontram com as linhas fechadas de campo magnético das erupções, criando um choque. Abaixo desse choque, em meio a turbulências, fluidos de diferentes densidades interagem. Surgem, então, as regiões de vazio observadas. E elas seriam, realmente, vazio. Ou, pelo menos, regiões com densidade de plasma muito menor. A equipe de cientistas pretende continuar investigando essas complexas turbulências por meio de simulações para entender melhor como é liberada energia magnética em erupções solares.

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