Os resultados mais recentes da Solar Orbiter mostram que a missão está fazendo as primeiras conexões diretas entre eventos na superfície solar e o que está acontecendo no espaço interplanetário ao redor da espaçonave. Também está nos dando novos insights sobre fogueiras solares, "clima espacial e cometas em desintegração.

“Eu não poderia estar mais satisfeito com o desempenho do Solar Orbiter e as várias equipes que o mantêm e seus instrumentos operando, "diz Daniel Müller, Cientista do Projeto ESA Solar Orbiter.

"Foi um verdadeiro esforço de equipe em circunstâncias difíceis este ano, e agora estamos começando a ver esses esforços realmente valendo a pena. "

Os 10 instrumentos científicos da Solar Orbiter são divididos em dois grupos. Existem seis telescópios de sensoriamento remoto, e quatro instrumentos in-situ. Os instrumentos de sensoriamento remoto olham para o sol e sua atmosfera estendida, a corona. Os instrumentos in situ medem as partículas ao redor da espaçonave, que foram liberados pelo sol e são conhecidos como vento solar, junto com seus campos magnéticos e elétricos. Rastrear a origem dessas partículas e campos de volta à superfície solar é um dos principais objetivos do Solar Orbiter.

Durante a primeira passagem do sol pela Solar Orbiter, que ocorreu em 15 de junho e viu a espaçonave se aproximar de 77 milhões de quilômetros, ambos os instrumentos de sensoriamento remoto e in-situ registravam os dados.

Pegadas do vento solar

Os dados do Solar Orbiter tornaram possível calcular a região de origem do vento solar que atinge a espaçonave, e identificar esta 'pegada' nas imagens de sensoriamento remoto. Em um exemplo estudado em junho de 2020, a pegada é vista na borda de uma região chamada 'buraco coronal, "onde o campo magnético do sol atinge o espaço, permitindo que o vento solar flua.

Mesmo que o trabalho seja preliminar, ainda está além de tudo o que foi possível até agora.

"Nunca pudemos fazer um mapeamento tão preciso antes, "diz Tim Horbury, Colegio Imperial, Londres, e Presidente do Grupo de Trabalho Solar Orbiter In-Situ.

Física da fogueira

Solar Orbiter também tem novas informações sobre as 'fogueiras' do sol que chamaram a atenção do mundo no início deste ano.

As primeiras imagens da missão mostraram uma infinidade do que parecia ser minúsculas erupções solares estourando na superfície do sol. Os cientistas as chamaram de fogueiras porque a energia exata associada a esses eventos ainda não é conhecida. Sem energia, ainda não está claro se eles são o mesmo fenômeno que outros eventos eruptivos de menor escala que foram vistos por outras missões. O que torna tudo tão tentador é que 'nanoflares' em pequena escala existem há muito tempo no sol, mas nunca tivemos os meios de ver eventos tão pequenos antes.

"As fogueiras podem ser as nano-chamas que buscamos com o Solar Orbiter, "diz Frédéric Auchère, Institut d'Astrophysique Spatiale, Orsay, França, e Presidente do Grupo de Trabalho de Sensoriamento Remoto do Solar Orbiter.

Isso é importante porque teoriza-se que os nano-flares são responsáveis ​​pelo aquecimento da corona, a atmosfera externa do sol. O fato de que a corona está a cerca de um milhão de graus Celsius, enquanto a superfície tem apenas cerca de 5.000 graus, ainda é uma das questões mais intrigantes da física solar hoje. Investigar este mistério é um dos principais objetivos científicos do Solar Orbiter.

Para explorar a ideia, pesquisadores têm analisado dados pelo instrumento SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment) da Solar Orbiter. SPICE é projetado para revelar a velocidade do gás na superfície solar. Ele mostrou que realmente existem eventos de pequena escala nos quais o gás está se movendo com uma velocidade significativa, mas ainda não foi feita a busca por uma correlação com as fogueiras.

"Agora mesmo, só temos dados de comissionamento, tomadas quando as equipes ainda estavam aprendendo os comportamentos de seus instrumentos no espaço, e os resultados são muito preliminares. Mas claramente, vemos coisas muito interessantes, "diz Frédéric." Solar Orbiter tem tudo a ver com descoberta, e isso é muito emocionante. "

Surfando na cauda de um cometa

Bem como o progresso em direção aos objetivos científicos planejados do Solar Orbiter, também houve ciência acidental da espaçonave.

Logo após o lançamento do Solar Orbiter, foi notado que ele voaria a jusante do Cometa ATLAS, passando por suas duas caudas. Embora o Solar Orbiter não tenha sido projetado para tal encontro, e não era para coletar dados científicos neste momento, os especialistas da missão trabalharam para garantir que todos os instrumentos in situ registrassem o encontro único.

Mas a Natureza tinha mais um truque para jogar:o cometa se desintegrou antes que a espaçonave se aproximasse. Então, em vez dos esperados sinais fortes das caudas, era perfeitamente possível que a espaçonave não visse absolutamente nada.

Esse não foi o caso. Solar Orbiter viu assinaturas nos dados do cometa ATLAS, mas não o tipo de coisa que os cientistas normalmente esperariam. Em vez de um forte, cruzamento de cauda simples, a espaçonave detectou vários episódios de ondas nos dados magnéticos. Ele também detectou poeira em manchas. Provavelmente foi liberado do interior do cometa enquanto ele se dividia em muitos pequenos pedaços.

"Esta é a primeira vez que essencialmente viajamos através da esteira de um cometa que se desintegrou, "diz Tim." Há muitos dados realmente interessantes lá, e é outro exemplo do tipo de ciência fortuita de alta qualidade que podemos fazer com o Solar Orbiter. "

Clima de espaço furtivo

Solar Orbiter tem medido o vento solar durante grande parte do seu tempo no espaço, registrando uma série de ejeções de partículas do sol. Então, em 19 de abril, uma ejeção de massa coronal particularmente interessante varreu o Solar Orbiter.

Uma ejeção de massa coronal, ou CME, é um grande evento climático espacial, em que bilhões de toneladas de partículas podem ser ejetadas da atmosfera externa do sol. Durante este CME específico, que explodiu do sol em 14 de abril, Solar Orbiter estava a cerca de vinte por cento do caminho da Terra ao sol.

A Solar Orbiter não foi a única espaçonave que observou este evento. A missão BepiColombo Mercury da ESA por acaso estava voando pela Terra na época. Havia também uma espaçonave solar da NASA chamada STEREO situada a cerca de noventa graus de distância da linha direta Sol-Terra, e olhando diretamente para a área do espaço que o CME percorreu. Ele observou o impacto do CME no Solar Orbiter e, em seguida, no BepiColombo e na Terra. A combinação das medições de todas as diferentes espaçonaves permitiu aos pesquisadores realmente estudar a maneira como a ejeção de massa coronal evoluiu ao viajar pelo espaço.

Isso é conhecido como ciência multiponto e, graças ao número de espaçonaves agora no sistema solar interno, ele se tornará uma ferramenta cada vez mais poderosa em nossa busca para entender o vento solar e o clima espacial.

"Podemos olhar para ele remotamente, podemos medi-lo in-situ e podemos ver como um CME muda conforme se desloca em direção à Terra, "diz Tim.

Talvez tão intrigante quanto a espaçonave que viu o evento, foram aqueles que não o fizeram. A espaçonave ESA-NASA SOHO, que está situado na frente da Terra e constantemente observa o sol em busca de erupções como esta, mal registrei. Isso coloca o evento de 19 de abril em uma classe rara de eventos climáticos espaciais, denominado CME stealth. O estudo desses eventos mais elusivos nos ajudará a entender o clima espacial de forma mais completa.

Nos próximos anos, as oportunidades para a ciência multiponto aumentarão. Em 27 de dezembro, Solar Orbiter completará seu primeiro sobrevôo em Vênus. Este evento usará a gravidade do planeta para balançar a espaçonave mais perto do sol, colocando o Solar Orbiter em uma posição ainda melhor para medições conjuntas com Parker Solar Probe da NASA, que também completará dois sobrevôos de Vênus em 2021.

Como Parker faz medições in situ de dentro da atmosfera solar, A Solar Orbiter fará imagens da mesma região. Juntos, as duas espaçonaves fornecerão os detalhes e a imagem maior.

"2021 será um momento emocionante para a Solar Orbiter, "diz Teresa Nieves-Chinchilla, Cientista do projeto NASA Solar Orbiter. “Até o final do ano, todos os instrumentos trabalharão juntos no modo de ciência de pleno direito, e estaremos nos preparando para chegar ainda mais perto do sol. "

Em 2022, O Solar Orbiter se aproximará a 48 milhões de quilômetros da superfície do Sol, mais de 20 milhões de quilômetros mais perto do que estará em 2021.