p Como a maioria dos foguetes de sondagem solar, o segundo vôo do instrumento FOXSI - abreviação de Focusing Optics X-ray Solar Imager - durou 15 minutos, com apenas seis minutos de coleta de dados. Mas nesse curto espaço de tempo, o instrumento de última geração encontrou a melhor evidência até o momento de um fenômeno que os cientistas vêm buscando há anos:assinaturas de minúsculas explosões solares que poderiam ajudar a explicar o misterioso aquecimento extremo da atmosfera externa do Sol. p FOXSI detectou um tipo de luz chamado de raios-X duros - cujos comprimentos de onda são muito mais curtos do que a luz que os humanos podem ver - que é uma assinatura de material solar extremamente quente, cerca de 18 milhões de graus Fahrenheit. Esses tipos de temperatura são geralmente produzidos em explosões solares, explosões poderosas de energia. Mas neste caso, não houve explosão solar observável, o que significa que o material quente foi provavelmente produzido por uma série de explosões solares tão pequenas que eram indetectáveis ​​da Terra:nanoflares. Os resultados foram publicados em 9 de outubro, 2017, no Astronomia da Natureza .

p "A chave para este resultado é a sensibilidade nas medições de raios-X duras, "disse Shin-nosuke Ishikawa, um físico solar da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão, ou JAXA, e autor principal do estudo. "Os instrumentos de raio-X anteriores não conseguiam detectar regiões ativas silenciosas, e a combinação de novas tecnologias nos permite investigar regiões ativas silenciosas por meio de raios-X intensos pela primeira vez. "

p Essas observações são um passo para a compreensão do problema de aquecimento coronal, que é como os cientistas se referem às extraordinariamente - e inesperadamente - altas temperaturas na atmosfera externa do Sol, a corona. A corona é centenas a milhares de vezes mais quente do que a superfície visível do Sol, a fotosfera. Como o Sol produz calor em seu núcleo, isso vai contra o que se esperaria inicialmente:normalmente a camada mais próxima de uma fonte de calor, a superfície do Sol, nesse caso, teria uma temperatura mais alta do que a atmosfera mais distante.

p "Se você tem um fogão e leva a mão mais longe, você não espera se sentir mais quente do que quando você estava perto, "disse Lindsay Glesener, gerente de projeto do FOXSI-2 na Universidade de Minnesota e autor do estudo.

p A causa dessas temperaturas contra-intuitivamente altas é uma questão pendente na física solar. Uma possível solução para o problema do aquecimento coronal é a erupção constante de minúsculas explosões solares na atmosfera solar, tão pequenos que não podem ser detectados diretamente. No total, essas nanoflares poderiam produzir calor suficiente para elevar a temperatura da coroa aos milhões de graus que observamos.

p Uma das consequências das nanoflares seriam bolsões de plasma superaquecido. O plasma nessas temperaturas emite luz em raios-X duros, que são notoriamente difíceis de detectar. Por exemplo, O satélite RHESSI da NASA - abreviação de Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager - lançado em 2002, usa uma técnica indireta para medir raios-X duros, limitando com que precisão podemos apontar a localização do plasma superaquecido. Mas com a ótica de ponta disponível agora, A FOXSI foi capaz de usar uma técnica chamada focalização direta, que pode rastrear a origem dos raios X rígidos no sol.

p "É realmente uma maneira completamente transformadora de fazer esse tipo de medição, "disse Glesener." Mesmo apenas em um experimento de foguete de sondagem olhando para o Sol por cerca de seis minutos, tivemos uma sensibilidade muito melhor do que uma espaçonave com imagens indiretas. "

p As medições da FOXSI - junto com dados adicionais de raios-X do observatório solar JAXA e NASA Hinode - permitem que a equipe diga com certeza que os raios-X fortes vieram de uma região específica do Sol que não tinha quaisquer explosões solares maiores detectáveis, deixando nanoflares como o único provável instigador.

p "Esta é uma prova de existência para esses tipos de eventos, "disse Steve Christe, o cientista do projeto da FOXSI no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e um autor do estudo. "Basicamente, não há outra maneira de produzir esses raios-X, exceto pelo plasma em cerca de 10 milhões de graus Celsius [18 milhões de graus Fahrenheit]. Isso aponta para essas pequenas liberações de energia acontecendo o tempo todo, e se eles existem, eles devem estar contribuindo para o aquecimento coronal. "

p Ainda há perguntas a serem respondidas, como:Quanto calor as nanoflares realmente liberam na corona?

p "Esta observação em particular não nos diz exatamente o quanto contribui para o aquecimento coronal, "disse Christe." Para resolver totalmente o problema do aquecimento coronal, eles precisariam estar acontecendo em todos os lugares, mesmo fora da região observada aqui. "

p Na esperança de construir uma imagem mais completa das nanoflares e sua contribuição para o aquecimento coronal, Glesener está liderando uma equipe para lançar uma terceira iteração do instrumento FOXSI em um foguete de sondagem no verão de 2018. Esta versão do FOXSI usará novo hardware para eliminar muito do ruído de fundo que o instrumento vê, permitindo medições ainda mais precisas.

p Uma equipe liderada por Christe também foi selecionada para realizar um estudo de conceito desenvolvendo o instrumento FOXSI para um possível vôo espacial como parte do programa de Pequenos Exploradores da NASA.