ARLA/CLUSTER: Duas novas sondas solares vão estudar como o clima espacial pode afetar as comunicações de rádio, afetar os satélites e os voos tripulados e - na pior das hipóteses - interferir com as redes elétricas.

[João Costa > CT1FBF]

DUAS NOVAS SONDAS SERÃO AS MAIS PRÓXIMAS DO SOL
<https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/solar_orbiter_facing_the_sun.jpg>
A Solar Orbiter da ESA vai capturar as primeiras imagens das regiões
polares do Sol, onde a tensão magnética se acumula e é libertada numa dança
vivaça. Com lançamento previsto para 2020, o estudo do Sol pela Solar
Orbiter vai lançar luz sobre a estrutura magnética e as muitas forças que
moldam a atividade solar.
Crédito: sonda - ESA/ATG medialab; Sol - NASA/SDO/P. Testa (CfA)
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À medida que são desenvolvidas ferramentas cada vez mais poderosas para
estudar o espaço exterior ao nosso Sistema Solar, aprendemos mais sobre o
mar aparentemente infinito de estrelas distantes e os seus curiosos elencos
de planetas em órbita. Mas há apenas uma estrela para onde podemos viajar
diretamente e observar de perto - e é a nossa: o Sol.

Duas missões futuras levar-nos-ão, em breve, mais perto do Sol do que
nunca, proporcionando a melhor chance, até agora, de descobrir as
complexidades da atividade solar no nosso próprio Sistema Solar e de lançar
luz sobre a própria natureza do espaço e das estrelas espalhadas por todo o
Universo.

Juntas, a Parker Solar Probe da NASA e a Solar Orbiter da ESA podem
resolver questões com décadas sobre o funcionamento interno da nossa
estrela mais próxima. O seu estudo compreensivo e íntimo do Sol tem
implicações importantes sobre como vivemos e exploramos: a energia do Sol
alimenta a vida na Terra, mas também desencadeia eventos climáticos
espaciais que podem representar um perigo para a tecnologia de que cada vez
mais dependemos. Este clima espacial pode afetar as comunicações de rádio,
afetar os satélites e os voos tripulados e - na pior das hipóteses -
interferir com as redes elétricas. Uma melhor compreensão dos processos
fundamentais que impulsionam estes eventos solares poderá melhorar as
previsões de quando ocorrem e como os seus efeitos podem ser sentidos na
Terra.

"O nosso objetivo é entender como o Sol funciona e como afeta o ambiente
espacial até ao ponto da previsibilidade," afirma Chris St. Cyr, cientista
do projeto Solar Orbiter no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em
Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. "Esta é realmente uma
ciência orientada pela curiosidade."

A Parker Solar Probe deverá ser lançada ainda este verão e a Solar Orbiter
em 2020. Estas missões foram desenvolvidas independentemente, mas os seus
objetivos científicos coordenados não são coincidência: a Parker Solar
Probe a Solar Orbiter são colegas de equipa.

*Estudando a coroa solar*

Ambas as missões vão observar de perto a dinâmica da atmosfera exterior do
Sol, chamada coroa. Da Terra, a coroa é visível apenas durante os eclipses
solares totais, quando a Lua bloqueia a luz mais intensa do Sol e revela a
estrutura fantasmagórica, branca e perolada da atmosfera exterior. Mas a
coroa não é assim tão delicada quanto parece durante um eclipse solar total
- muito do comportamento da coroa é imprevisível e não é bem compreendido.

Os gases carregados da coroa são movidos por um conjunto de leis da física
que raramente estão envolvidas nas nossas experiências normais cá na Terra.
Desvendar os detalhes do que faz com que as partículas carregadas e os
campos magnéticos dancem e rodopiem pode ajudar-nos a melhor compreender
dois mistérios extraordinários: o que torna a coroa muito mais quente do
que a superfície solar e o que impulsiona o constante fluxo de material
solar, o vento solar, a velocidades tão altas.

Podemos ver essa coroa de longe, e até medir o aspeto do vento solar à 
medida que passa pela Terra - mas isso é como medir um rio calmo a
quilómetros de distância de uma cascata e tentar compreender a fonte da
corrente. Só recentemente adquirimos a tecnologia capaz de suportar o calor
e a radiação perto do Sol, de modo que, pela primeira, vamos para mais
perto da fonte.

"A Parker Solar Probe e a Solar Orbiter empregam diferentes tipos de
tecnologia, mas - como missões - elas serão complementares," comenta Eri
Christian, investigador da missão Parker Solar Probe em Goddard. "Vão tirar
fotos da coroa do Sol ao mesmo tempo e vão ver algumas das mesmas
estruturas - o que está a acontecer nos polos do Sol e como essas mesmas
estruturas se parecem no equador."
<https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/12729_swingbysuncloseup2018revised.00206_print_0.jpg>
Ilustração da nave Parker Solar Probe em aproximação ao Sol.
Crédito: Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins
(clique na imagem para ver versão maior)


A Parker Solar Probe atravessará um território inteiramente novo à medida
que viaja para mais perto do Sol do que qualquer outra nave espacial - a
cerca de 6,2 milhões de quilómetros da superfície solar. Se a Terra fosse
reduzida para estar situada numa extremidade de um campo de futebol, com o
Sol na outra, a missão ficaria dentro da pequena área do Sol. A detentora
do recorde atual, a Helios B, uma missão solar do final da década de 1970,
chegou apenas a metade do "meio-campo" solar.

A partir desse ponto de vista, as quatro "suites" de instrumentos
científicos da Parker Solar Probe estão construídas para visualizar o vento
solar e estudar os campos magnéticos, o plasma e as partículas energéticas
- clarificando a verdadeira anatomia da atmosfera exterior do Sol. Esta
informação esclarecerá o chamado problema do aquecimento coronal. Refere-se
à realidade contraintuitiva de que, embora as temperaturas na coroa possam
chegar aos vários milhões de graus Celsius, a superfície solar subjacente,
a fotosfera, ronda os 5500º C. Para apreciar completamente a estranheza
dessa diferença de temperatura, imagine afastar-se de uma lareira e começar
a sentir o ar em redor ficar muito mais quente.

A Solar Orbiter estará a menos de 24,1 milhões de quilómetros do Sol - mais
próxima que a posição da Helios-B a metade do "meio-campo" do "campo de
futebol solar" metafórico. Estará numa órbita altamente inclinada que
poderá fornecer as primeiras imagens diretas dos polos do Sol - partes do
Sol que ainda não compreendemos bem e que podem conter a chave para
entender o que impulsiona a atividade constante e as erupções da nossa
estrela.

Tanto a Parker Solar Probe como a Solar Orbiter vão estudar a influência
mais difundida do Sol no Sistema Solar: o vento solar. O Sol expele
constantemente um fluxo de gás magnetizado que preenche o Sistema Solar
interior, chamado vento solar. Este vento solar interage com os campos
magnéticos, com as atmosferas e até com as superfícies de mundos espalhados
por todo o Sistema Solar. Na Terra, esta interação pode desencadear auroras
e por vezes atrapalhar os sistemas de comunicação e as redes elétricas.

Os dados de missões anteriores levaram os cientistas a pensar que a coroa
contribui para os processos que aceleram as partículas, impulsionando as
incríveis velocidades do vento solar - que triplicam ao deixar o Sol e ao
passar pela coroa. Atualmente, o vento solar percorre 148 milhões de
quilómetros até atingir as sondas que o medem - tempo mais que suficiente
para que esse fluxo de gases carregados se misture com outras partículas
que viajam pelo espaço e perca algumas das suas características
específicas. A Parker Solar Probe vai captar o vento solar assim que se
forma e deixa a coroa, enviando de volta à Terra algumas das medições mais
pristinas do vento solar já registadas. A perspetiva da Solar Orbiter, que
dará uma boa olhadela aos polos do Sol, vai complementar o estudo do vento
solar pela Parker Solar Probe, porque permite com que os cientistas
observem como a estrutura e o comportamento do vento solar variam a
diferentes latitudes.

A Solar Orbiter também fará uso da sua órbita única para entender melhor os
campos magnéticos do Sol; algumas das atividades magnéticas mais
interessantes do Sol estão concentradas nos polos. Mas como a Terra orbita
num plano mais ou menos em linha com o equador solar, nós normalmente não
temos uma boa visão dos polos de longe. É um pouco como tentar ver o cume
do Monte Evereste a partir da base da montanha.

Essa visão dos polos também vai ajudar-nos a melhor compreender a natureza
geral do campo magnético do Sol, vivaz e enorme, estendendo-se muito além
da órbita de Neptuno. O campo magnético do Sol é tão abrangente em grande
parte por causa do vento solar: Ã  medida que o vento solar flui para fora,
transporta com ele o campo magnético do Sol, criando uma vasta bolha a que
chamamos heliosfera. Dentro da heliosfera, o vento solar determina a
própria natureza das atmosferas planetárias. Os limites da heliosfera são
moldados pela forma como o Sol interage com o espaço interestelar. Desde a
passagem da Voyager 1 pela heliopausa em 2012 que sabemos que essas
fronteiras protegem dramaticamente o Sistema Solar interno contra a
radiação galáctica.

Ainda não está claro como, exatamente, o campo magnético do Sol é gerado ou
estruturado nas profundezas do Sol - embora saibamos que campos magnéticos
intensos em redor dos polos impulsionem a variabilidade do Sol, provocando
erupções solares e ejeções de massa coronal. A Solar Orbiter vai pairar
sobre a mesma região da atmosfera solar durante vários dias de cada vez
enquanto os cientistas observam a tensão a acumular-se e a soltar-se em
torno dos polos. Essas observações podem levar a uma melhor compreensão dos
processos físicos que, em última análise, geram o campo magnético do Sol.

Juntas, a Parker Solar Probe e a Solar Orbiter aperfeiçoarão o nosso
conhecimento do Sol e da heliosfera. Ao longo do caminho, é possível que
estas missões apresentem ainda mais perguntas do que respostas - um
problema que os cientistas aguardam ansiosamente.

"Há perguntas que nos incomodam há muito tempo," comenta Adam Szabo,
cientista da missão Parker Solar Probe em Goddard. "Estamos a tentar
decifrar o que acontece perto do Sol e a solução óbvia é simplesmente ir
até lá. Mal podemos esperar - não apenas eu, mas toda a comunidade."

*Links:*

*Notícias relacionadas:*
NASA (comunicado de imprensa)
<https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/new-views-of-sun-2-missions-will-go-closer-to-our-star-than-ever-before>
Parker Solar Probe (NASA Goddard via YouTube)
<https://www.youtube.com/watch?v=XBudjihQKsw>
Futuro Heliosférico: Solar Probe Plus & Solar Orbiter (NASA via YouTube)
<https://youtu.be/2JOdsSonbVY>
PHYSORG <https://phys.org/news/2018-05-views-sun-missions-closer-star.html>
Space Daily
<http://www.spacedaily.com/reports/Parker_Solar_Probe_and_Solar_Orbiter_set_to_soar_high_999.html>

*Sol:*
Núcleo de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve
<http://www.ccvalg.pt/astronomia/sistema_solar/sol.htm>
Wikipedia <http://en.wikipedia.org/wiki/Sun>
Ejeção de massa coronal (Wikipedia)
<https://en.wikipedia.org/wiki/Coronal_mass_ejection>
Tempestades solares e clima espacial - FAQ (NASA)
<https://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/spaceweather/index.html>

*Vento solar:*
NASA <http://solarscience.msfc.nasa.gov/SolarWind.shtml>
SWPC/NOAA <http://www.swpc.noaa.gov/>
Wikipedia <http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_wind>

*Parker Solar Probe:*
NASA <https://www.nasa.gov/content/goddard/parker-solar-probe>
Wikipedia <https://en.wikipedia.org/wiki/Parker_Solar_Probe>

*Solar Orbiter:*
ESA <http://sci.esa.int/solar-orbiter/>
Wikipedia <https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_Orbiter>
-------------- próxima parte ----------
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