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    Por trás dos uivos do vento solar, chilreios silenciosos revelam suas origens

    Crédito:NASA / Laboratório de Pesquisa Naval / Parker Solar Probe

    Há um vento que emana do sol, e não sopra como um apito suave, mas como o grito de um furacão.

    Feito de elétrons, prótons, e íons mais pesados, o vento solar percorre o sistema solar a cerca de 1 milhão de milhas por hora, atropelando tudo em seu caminho. No entanto, através do rugido do vento, A Parker Solar Probe da NASA pode ouvir pequenos chiliques, guinchos, e sussurros que sugerem as origens desse vento misterioso e sempre presente. Agora, a equipe do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins, que projetou, construído, e gerencia o Parker Solar Probe para a NASA, está tendo a primeira chance de ouvir esses sons, também.

    "Estamos olhando para o jovem vento solar nascendo ao redor do sol, "diz Nour Raouafi, cientista do projeto missionário da Parker Solar Probe. "E é completamente diferente do que vemos aqui perto da Terra."

    Os cientistas estudaram o vento solar por mais de 60 anos, mas eles ainda estão confusos com muitos de seus comportamentos. Por exemplo, embora saibam que vem da atmosfera externa de um milhão de graus do sol chamada corona, o vento solar não diminui à medida que deixa o sol - ele acelera, e tem uma espécie de aquecedor interno que impede o resfriamento à medida que passa pelo espaço. Com a crescente preocupação com a capacidade do vento solar de interferir nos satélites GPS e interromper as redes de energia na Terra, é imperativo entendê-lo melhor.

    Apenas 17 meses desde o lançamento da sonda e após três órbitas ao redor do sol, A Parker Solar Probe não decepcionou com sua missão.

    "Esperávamos fazer grandes descobertas porque estamos entrando em território desconhecido, "Raouafi diz." O que estamos realmente vendo está além de qualquer coisa que alguém possa imaginar. "

    Os pesquisadores suspeitaram que as ondas de plasma dentro do vento solar poderiam ser responsáveis ​​por algumas das características estranhas do vento. Assim como as flutuações na pressão do ar causam ventos que forçam ondas no oceano, flutuações nos campos elétricos e magnéticos podem causar ondas que rolam através de nuvens de elétrons, prótons, e outras partículas carregadas que formam o plasma fugindo do sol. As partículas podem surfar nessas ondas de plasma da mesma forma que um surfista surfa nas ondas do mar, impulsionando-os a velocidades mais altas.

    "As ondas de plasma certamente desempenham um papel no aquecimento e na aceleração das partículas, "Diz Raouafi. Os cientistas simplesmente não sabem a quantidade de uma peça. É aí que entra a Parker Solar Probe.

    O instrumento FIELDS da espaçonave pode espionar as flutuações elétricas e magnéticas causadas por ondas de plasma. Ele também pode "ouvir" quando as ondas e partículas interagem entre si, registrar informações de frequência e amplitude sobre essas ondas de plasma que os cientistas podem reproduzir como ondas sonoras. E isso resulta em alguns sons impressionantes.

    Leva, por exemplo, ondas em modo assobiador. Eles são causados ​​por elétrons energéticos saindo da coroa solar. Esses elétrons seguem linhas de campo magnético que se estendem desde o sol até a borda mais distante do sistema solar, girando em torno deles como se estivessem em um carrossel. Quando a frequência de uma onda de plasma corresponde à frequência com que esses elétrons giram, eles amplificam um ao outro. E parece uma cena de "Star Wars".

    "Algumas teorias sugerem que parte da aceleração do vento solar se deve a esses elétrons que escapam, "diz David Malaspina, um membro da equipe FIELDS e um professor assistente da Universidade do Colorado, Pedregulho, e o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial. Ele acrescenta que os elétrons também podem ser uma pista crítica para a compreensão de um processo que aquece o vento solar.

    Existe um vento que emana do Sol. Não soa como um apito suave, mas como o grito de um furacão. Feito de elétrons, prótons e íons mais pesados, o vento solar percorre o sistema solar a cerca de 1 milhão mph (1,6 milhão de km / h), atropelando tudo em seu caminho. No entanto, através do rugido do vento, Parker Solar Probe da NASA ouve pequenos chiliques, guinchos e sussurros que sugerem a origem desse vento misterioso e sempre presente. O instrumento FIELDS da espaçonave pode espionar as flutuações elétricas e magnéticas causadas por ondas de plasma. A Parker Solar Probe pode "ouvir" quando as ondas e partículas interagem entre si, registrando informações de frequência e amplitude sobre essas ondas de plasma que os cientistas poderiam reproduzir como ondas sonoras. E isso resulta em alguns sons impressionantes. Crédito:Laboratório de Física Aplicada JHU

    "Podemos usar observações dessas ondas para retroceder e sondar a fonte desses elétrons na corona, "Diz Malaspina.

    Outro exemplo são as ondas dispersivas, que mudam rapidamente de uma frequência para outra à medida que se movem pelo vento solar. Essas mudanças criam uma espécie de "chiado" que soa como o vento soprando sobre um microfone. Eles são raros perto da Terra, portanto, os pesquisadores acreditavam que eles não eram importantes. Mas mais perto do sol, cientistas descobriram, essas ondas estão por toda parte.

    "Essas ondas não foram detectadas no vento solar antes, pelo menos não em grandes números, "Malaspina explica." Ninguém sabe o que causa essas ondas ou o que elas fazem para aquecer e acelerar o vento solar. Isso é o que vamos determinar. Acho que é incrivelmente emocionante. "

    Raouafi comentou que ver toda essa atividade das ondas muito perto do sol é o motivo dessa missão ser tão crítica. "Estamos vendo novidades, comportamentos iniciais do plasma solar que não podíamos observar aqui na Terra, e estamos vendo que a energia carregada pelas ondas está sendo dissipada em algum lugar ao longo do caminho, para aquecer e acelerar o plasma. "

    Mas não foram apenas as ondas de plasma que a Parker Solar Probe ouviu. Enquanto passava por uma nuvem de poeira microscópica, os instrumentos da espaçonave também capturaram um som parecido com a estática de uma velha TV. Esse som estático é, na verdade, centenas de impactos microscópicos que acontecem todos os dias:poeira dos asteróides dilacerados pela gravidade do sol e pelo calor e partículas arrancadas dos cometas atingem a espaçonave a velocidades próximas a um quarto de milhão de milhas por hora. Enquanto a Parker Solar Probe navega por essa nuvem de poeira, a espaçonave não apenas colide com essas partículas - ela as destrói. Os átomos de cada grão explodem em elétrons, prótons, e outros íons em uma pequena nuvem de plasma que o instrumento FIELDS pode "ouvir".

    Cada colisão, Contudo, também lasca um pouquinho da espaçonave.

    "Ficou bem claro que isso aconteceria, "Malaspina diz." O que não se entendeu foi a quantidade de poeira que haveria ali.

    Os engenheiros da APL usaram modelos e observações remotas para estimar o quão ruim a situação da poeira poderia ser bem antes do lançamento da espaçonave. Mas neste território desconhecido, o número estava fadado a ter alguma margem de erro.

    James Kinnison, o engenheiro do sistema de missão Parker Solar Probe na APL, diz que essa discrepância na densidade da poeira é apenas mais uma razão pela qual a proximidade da sonda ao sol é tão útil.

    "Protegemos quase tudo da poeira, "Kinnison diz. E embora a poeira seja mais densa do que o esperado, nada agora indica que os impactos da poeira são uma preocupação para a missão, ele adiciona.

    A Parker Solar Probe está programada para fazer outras 21 órbitas ao redor do sol, usando cinco sobrevôos de Vênus para se propelir cada vez mais perto da estrela. Os pesquisadores terão a oportunidade de entender melhor como essas ondas de plasma mudam seu comportamento e de construir um quadro evolutivo mais completo do vento solar.


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