Apenas alguns meses após seu lançamento, O Solar Orbiter da ESA capturou imagens do sol a uma distância anteriormente inatingível. Entre outras coisas, essas imagens revelam estruturas na atmosfera do sol que poderiam ser interpretadas como as chamadas nanoflares, muito pequenas explosões de radiação. As imagens dos seis instrumentos de sensoriamento remoto publicados hoje foram tiradas nos dias anteriores e posteriores a 15 de junho, quando a espaçonave atingiu o ponto mais próximo do sol em sua órbita atual. Apenas 77 milhões de quilômetros separaram a sonda de nossa estrela. Embora esta fase inicial da missão seja principalmente destinada ao comissionamento dos instrumentos, os dados já fornecem evidências impressionantes da visão abrangente e única do Sol - desde os campos magnéticos na superfície até as partículas fluindo para o espaço. O Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar (MPS) na Alemanha é um parceiro importante da missão e está significativamente envolvido em quatro dos instrumentos.

Um desses instrumentos é o Extreme Ultraviolet Imager (EUI), para o qual o MPS contribuiu com um dos três telescópios. O instrumento olha para diferentes camadas da coroa, o calor, atmosfera externa do sol, que emite principalmente luz ultravioleta. Uma vez que a luz ultravioleta é amplamente absorvida na atmosfera da Terra, não está disponível nem mesmo para os maiores e mais poderosos telescópios solares da Terra. Portanto, EUI já oferece a visão mais nítida desta região solar.

Na luz ultravioleta de ondas particularmente curtas, As imagens EUI mostram pequenas, pontos brilhantes, pouco mais de 700 quilômetros de diâmetro. Os cientistas acreditam ser possível que sejam os chamados nanoflares, versões muito menores das enormes explosões de radiação de nossa estrela, que se estendem pelo espaço e podem ter um impacto até mesmo na Terra. “Em imagens tiradas por outras sondas espaciais, vimos antes as maiores dessas nanoflares”, Dr. Udo Schühle, cientista MPS, EUI Co-Investigador Principal, explica. Contudo, os cientistas agora estão surpresos com a frequência com que esse fenômeno parece ocorrer. "Pelo visto, a corona está cheia de pequenas chamas, "diz Schühle.

Por isso mesmo, nanoflares podem oferecer uma explicação para as temperaturas misteriosamente altas na coroa. A um milhão de graus, eles são 200 vezes maiores do que os da fotosfera abaixo. Para entender o que causa as nanoflares e como elas fornecem energia à corona, é necessário examinar as camadas mais profundas. Traços dos pontos brilhantes também podem ser encontrados nas imagens EUI da coroa inferior. Esta região é fotografada por um dos telescópios de alta resolução da EUI, que foi desenvolvido e construído no MPS.

Mas como esses fenômenos surgem? Quais processos na superfície do sol são responsáveis? E que papel desempenham os campos magnéticos de nossa estrela? Responder a essas perguntas é a força do Solar Orbiter. Seis instrumentos de imagem com um total de dez telescópios olham para diferentes camadas do sol, da superfície visível, através da fotosfera e corona, para a região de transição entre a atmosfera solar e a heliosfera interna. Quatro outros instrumentos, os chamados instrumentos in-situ, meça o vento solar no local da espaçonave. Mais do que qualquer outra missão antes, Solar Orbiter é capaz de correlacionar todas essas regiões e fenômenos uns com os outros, proporcionando assim uma visão única e abrangente do sol como um todo.

O Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) desenvolvido e construído no MPS olha para a superfície do sol. "As estruturas magnéticas na superfície do sol reveladas pelo PHI são a força motriz por trás de todos os processos observados pelo Solar Orbiter nas camadas solares externas, "diz o Diretor do MPS, Prof. Dr. Sami K. Solanki, Investigador principal do PHI. Pela força e direção dos campos magnéticos na superfície solar, os pesquisadores podem calcular como os campos magnéticos continuam nas camadas externas do sol. Os primeiros cálculos deste tipo já estão disponíveis e podem ajudar a explicar os processos observados na fotosfera e na coroa.

As imagens PHI também mostram uma região ativa na superfície do sol. Essas regiões vizinhas de polarização magnética oposta costumam ser o ponto de partida para as manchas solares. Ao contrário da maioria das sondas solares no espaço que olham para o sol de um local próximo à Terra, A Solar Orbiter já tinha uma perspectiva completamente nova naquela época. Cerca de 70 graus separavam a sonda da linha de visão entre o Sol e a Terra. "Da Terra, esta região ativa não era visível, "Solanki diz.

Apesar dessas descobertas e sucessos iniciais, as imagens atuais ainda não fazem parte da campanha de medição científica da Solar Orbiter. Para os instrumentos de sensoriamento remoto, isso não começará até 2022, a uma distância muito menor do sol. "Nas últimas semanas, o foco principal tem sido testar como nossos instrumentos se comportam em condições espaciais reais, "explica o Dr. Johann Hirzberger, Cientista de Operações PHI. Além de PHI e EUI, os outros dois instrumentos com participação MPS também se mostraram valiosos. O Imageador Espectral do Ambiente Coronal (SPICE) e o Coronagraph Metis também olham para o calor, casca externa do sol e fornecem outras peças do quebra-cabeça para o quadro geral.

"O SPICE examina a corona peça por peça e divide a luz ultravioleta capturada em seus comprimentos de onda individuais, "explica o cientista do MPS, Prof. Dr. Hardi Peter, SPICE Co-Investigador Principal. Isso permite tirar conclusões sobre a abundância de certos elementos na coroa. Essas investigações, também, mostrar a força do Solar Orbiter. O instrumento in-situ Solar Wind Analyzer (SWA) analisa a frequência dos mesmos elementos no vento solar. "Isso nos permite entender o que acontece com as partículas em seu caminho da corona para o espaço, "diz Peter.

O coronógrafo Metis torna visível a região de transição entre a corona e a heliosfera interna. Em contraste com outros coronógrafos no espaço, o instrumento gera as imagens correspondentes em poucos minutos e, portanto, também pode revelar processos dinâmicos. "Nossa resolução espacial já excede a de outros coronógrafos no espaço, "diz o cientista do MPS Dr. Luca Teriaca, Metis Co-Investigador Principal.

Todos os instrumentos estão testemunhando um sol muito calmo. Somente nos próximos anos, quando nossa estrela passou por seu mínimo atual de atividade, é esperado que se torne mais dinâmico novamente. Os instrumentos de sensoriamento remoto da Solar Orbiter começarão então sua campanha científica - e então terão uma visão única dos fogos de artifício solares.