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Uma equipe internacional liderada pelo professor Richard Morton, da Universidade de Northumbria, na Inglaterra, registrou pela primeira vez evidências diretas de ondas de Alfvén torsionais em pequena escala na coroa solar.
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Publicado nesta sexta-feira (24) na revista Nature Astronomy, o estudo utilizou o Telescópio Solar Daniel K. Inouye, no Havaí, que conta com instrumentos espectrais de altíssima precisão e métodos avançados de análise. As observações confirmaram a presença de ondas previstas desde a década de 1940, oferecendo uma nova pista para o antigo mistério de por que a coroa solar é milhões de graus mais quente que a superfície do Sol.
Em resumo:
- Equipe obtém primeira detecção direta de ondas de Alfvén torsionais em pequena escala na coroa solar;
- Observações foram feitas com o espectropolarímetro Cryo-NIRSP do Telescópio Solar Daniel K. Inouye, no Havaí;
- Novas técnicas separaram movimentos sutis de “torção” de oscilações mais fortes do plasma;
- Resultado reforça modelos de aquecimento coronal e tem impacto na previsão do clima espacial;
- Colaboração internacional envolvendo universidades do Reino Unido, China, Bélgica e o Observatório Solar Nacional dos EUA.
Como os cientistas observaram as ondas de Alfvén
As ondas de Alfvén são perturbações magnéticas que viajam pelo plasma. Há décadas se suspeitava que versões em pequena escala, continuamente presentes na coroa, pudessem carregar energia suficiente para aquecer a atmosfera solar e alimentar o vento solar. Mas detectá-las era um desafio: diferentes de movimentos de “balanço” visíveis em imagens, essas ondas torsionais se manifestam como uma torção das estruturas magnéticas, perceptível apenas por meio de assinaturas espectrais – pequenos deslocamentos para o vermelho e para o azul em lados opostos das linhas de campo magnético.
Esse avanço só foi possível graças ao Cryo-NIRSP, um espectrômetro de última geração sensível a detalhes finíssimos do movimento do plasma na coroa. A equipe explorou o instrumento enquanto o telescópio ainda estava em comissionamento, rastreando átomos de ferro aquecidos a temperaturas extremas.
Para isolar as ondas torsionais, Morton desenvolveu um método analítico inédito para remover das medições os movimentos de oscilação que dominam a coroa. “O movimento do plasma na coroa solar é dominado por movimentos de oscilação. Estes mascaram os movimentos de torção, então eu tive que desenvolver uma maneira de remover a oscilação para encontrar a torção”, explicou o pesquisador em um comunicado.
Segundo Morton, a detecção encerra uma busca de décadas por esses sinais sutis. “Esta descoberta encerra uma busca prolongada por essas ondas que teve origem na década de 1940. Finalmente conseguimos observar diretamente esses movimentos de torção que distorcem as linhas do campo magnético para frente e para trás na coroa”.
O Telescópio Solar Daniel K. Inouye, com espelho de quatro metros, oferece a sensibilidade e a resolução necessárias para enxergar a física fina da coroa, e foi concebido ao longo de duas décadas de colaboração internacional. A Universidade de Northumbria teve participação crucial no desenvolvimento de instrumentos do observatório, apoiada por uma rede de parceiros no Reino Unido, Europa, China e Estados Unidos.
Leia mais:
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Solução do mistério ajuda a entender o vento solar
Ao esclarecer como a coroa se mantém tão quente, o estudo ajuda a entender a origem do vento solar – um fluxo de partículas energéticas que permeia o Sistema Solar. Isso tem efeito direto na previsão do clima espacial: perturbações magnéticas no vento solar podem impactar satélites, GPS e redes elétricas na Terra.
Além disso, as ondas de Alfvén podem alimentar fenômenos conhecidos como “retornos magnéticos”, estruturas enigmáticas observadas pela Sonda Solar Parker. “Esta pesquisa fornece validação essencial para a gama de modelos teóricos que descrevem como a turbulência das ondas de Alfvén alimenta a atmosfera solar”, acrescentou o professor.
A equipe agora pretende investigar como essas ondas se propagam e dissipam energia dentro da coroa, aproveitando a capacidade do Cryo-NIRSP de obter espectros de alta qualidade. O estudo também se soma a outros trabalhos recentes do grupo sobre ondas alfvênicas coronais, reforçando um novo quadro físico para o aquecimento coronal.
O resultado vai além da curiosidade científica, pois entender essas ondas pode melhorar previsões do clima espacial e aumentar a resiliência de tecnologias na Terra. Se elas forem o combustível da coroa, avançamos na antecipação de tempestades solares. Esse conhecimento ajuda a proteger nossa infraestrutura digital.
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