Novas pesquisas lideradas pelo Southwest Research Institute (SwRI) confirmaram modelos teóricos antigos sobre a reconexão magnética, o processo que libera a energia magnética armazenada para impulsionar erupções solares, ejeções de massa coronal e outros fenômenos de clima espacial. Os dados foram capturados pela Parker Solar Probe (PSP) da NASA, que é a única espaçonave que passou pela atmosfera superior do Sol.
A reconexão magnética ocorre quando as linhas de campo magnético em plasma se rompem e se reconectam em uma nova configuração, liberando grandes quantidades de energia armazenada. No Sol, essa liberação de energia resulta frequentemente em atividade solar que pode afetar a tecnologia na Terra, um fenômeno conhecido como clima espacial. Modelar a reconexão magnética solar com precisão pode ajudar a prever ejeções de massa coronal, erupções solares e outros eventos de clima espacial que podem impactar satélites, sistemas de comunicação e até mesmo redes elétricas na Terra.
“A reconexão opera em diferentes escalas espaciais e temporais, em plasmas espaciais que vão desde o Sol até a magnetosfera da Terra, passando por configurações laboratoriais e escalas cósmicas”, disse o Dr. Ritesh Patel, um cientista de pesquisa na Divisão de Ciência e Exploração do Sistema Solar do SwRI em Boulder, Colorado, e autor principal de um novo artigo publicado na Nature Astronomy. “Desde o final da década de 1990, conseguimos identificar a reconexão na coroa solar por meio de imagens e espectroscopia. A detecção in loco foi possível na magnetosfera da Terra com o lançamento de missões como a Magnetospheric Multiscale (MMS) da NASA. Estudos semelhantes na coroa solar, no entanto, só se tornaram possíveis após o lançamento da Parker Solar Probe da NASA em 2018.”
A proximidade recorde da PSP em relação ao Sol possibilitou novas oportunidades de estudo. Uma aproximação em 6 de setembro de 2022 revelou uma enorme erupção, oferecendo a oportunidade de imagem e amostragem das propriedades do plasma e do campo magnético em detalhes pela primeira vez. Usando uma combinação de técnicas de imagem e diagnósticos in loco, bem como observações complementares da Solar Orbiter da Agência Espacial Europeia, a equipe liderada pelo SwRI confirmou que a PSP havia atravessado uma região de reconexão na atmosfera solar pela primeira vez.
“Estamos desenvolvendo a teoria da reconexão magnética há quase 70 anos, então tínhamos uma ideia básica de como diferentes parâmetros se comportariam”, disse Patel. “As medições e observações recebidas do encontro validaram modelos de simulação numérica que existem há décadas dentro de algum grau de incerteza. Os dados servirão como fortes limitações para modelos futuros e proporcionarão um caminho para entender as medições solares da PSP em outros períodos e eventos.”
A missão MMS da NASA, liderada pelo SwRI, forneceu aos pesquisadores uma ideia de como a reconexão ocorre no ambiente próximo à Terra em uma escala menor. As observações da PSP de 2022 agora fornecem aos pesquisadores a peça que faltava conectando a reconexão em escala terrestre à escala solar. O SwRI trabalhará em seguida para identificar se os mecanismos de reconexão acompanhados de turbulência ou flutuações e ondas dos campos magnéticos estão presentes nas regiões solares identificadas pela PSP como tendo reconexão ativa.
“O trabalho em andamento fornece descobertas em diferentes escalas, o que nos permite ver como a energia é transferida e como as partículas são aceleradas”, disse Patel. “Compreender esses processos no Sol pode ajudar a prever melhor a atividade solar e melhorar nossa compreensão do ambiente próximo à Terra.”
A Parker Solar Probe foi desenvolvida como parte do programa Living with a Star da NASA para explorar aspectos do sistema Sol-Terra que afetam diretamente a vida e a sociedade. O programa Living with a Star é gerenciado pelo Goddard Space Flight Center da agência em Greenbelt, Maryland, para a Diretoria de Missão Científica da NASA em Washington. O Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory projetou, construiu e atualmente opera a espaçonave e gerencia a missão para a NASA.
