p À medida que desenvolvemos ferramentas cada vez mais poderosas para perscrutar além do nosso sistema solar, aprendemos mais sobre o mar aparentemente infinito de estrelas distantes e seus curiosos moldes de planetas em órbita. Mas há apenas uma estrela para a qual podemos viajar diretamente e observar de perto - e essa estrela é a nossa:o sol. p Em breve, duas missões nos levarão para mais perto do Sol do que nunca, proporcionando nossa melhor chance de descobrir as complexidades da atividade solar em nosso próprio sistema solar e lançar luz sobre a própria natureza do espaço e das estrelas em todo o universo.

p Juntos, O Parker Solar Probe da NASA e o Solar Orbiter da ESA (Agência Espacial Européia) podem resolver questões de décadas sobre o funcionamento interno de nossa estrela mais próxima. Sua abrangente, um estudo detalhado do Sol tem implicações importantes para a forma como vivemos e exploramos:a energia do Sol alimenta a vida na Terra, mas também desencadeia eventos climáticos espaciais que podem representar perigo para a tecnologia da qual cada vez mais dependemos. Esse clima espacial pode interromper as comunicações de rádio, afetam satélites e voos espaciais humanos, e - na pior das hipóteses - interfere nas redes de energia. Uma melhor compreensão dos processos fundamentais do Sol que conduzem esses eventos pode melhorar as previsões de quando eles ocorrerão e como seus efeitos podem ser sentidos na Terra.

p “Nosso objetivo é entender como o Sol funciona e como ele afeta o ambiente espacial ao ponto da previsibilidade, "disse Chris St. Cyr, Cientista do projeto Solar Orbiter no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Esta é realmente uma ciência movida pela curiosidade."

p O lançamento do Parker Solar Probe está previsto para o verão de 2018, e Solar Orbiter está programado para seguir em 2020. Essas missões foram desenvolvidas de forma independente, mas seus objetivos científicos coordenados não são coincidência:Parker Solar Probe e Solar Orbiter são companheiros naturais de equipe.

p Estudando a coroa solar

p Ambas as missões darão uma olhada mais de perto na dinâmica atmosfera externa do Sol, chamada de corona. Da Terra, a coroa é visível apenas durante eclipses solares totais, quando a Lua bloqueia a luz mais intensa do Sol e revela a fragilidade da atmosfera externa, estrutura branca perolada. Mas a corona não é tão delicada quanto parece durante um eclipse solar total - muito do comportamento da corona é imprevisível e não é bem compreendido.

p Os gases carregados da corona são movidos por um conjunto de leis da física que raramente estão envolvidas em nossa experiência normal na Terra. Desvendar os detalhes do que faz as partículas carregadas e os campos magnéticos dançarem e se torcerem pode nos ajudar a entender dois mistérios pendentes:o que torna a corona muito mais quente do que a superfície solar, e o que impulsiona o derramamento constante de material solar, o vento solar, a velocidades tão altas.

p Podemos ver aquela coroa de longe, e até medir a aparência do vento solar ao passar pela Terra - mas isso é como medir um rio calmo a quilômetros de uma cachoeira e tentar entender a origem da corrente. Só recentemente tivemos a tecnologia capaz de suportar o calor e a radiação perto do Sol, então, pela primeira vez, estamos chegando perto da fonte.

p "Parker Solar Probe e Solar Orbiter empregam diferentes tipos de tecnologia, mas - como missões - eles serão complementares, "disse Eric Christian, um cientista pesquisador na missão Parker Solar Probe na NASA Goddard. "Eles vão tirar fotos da coroa do Sol ao mesmo tempo, e eles verão algumas das mesmas estruturas - o que está acontecendo nos pólos do Sol e como essas mesmas estruturas se parecem no equador. "

p A Parker Solar Probe atravessará um território inteiramente novo à medida que se aproxima do Sol do que qualquer outra nave espacial já esteve - a cerca de 3,8 milhões de milhas da superfície solar. Se a Terra fosse reduzida para ficar em uma das extremidades de um campo de futebol, e o Sol do outro, a missão chegaria à linha de quatro jardas. O atual detentor do recorde, Helios B, uma missão solar do final dos anos 1970, conseguiu chegar apenas à linha de 29 jardas.

p Desse ponto de vista, Os quatro conjuntos de instrumentos científicos da Parker Solar Probe são projetados para criar imagens do vento solar e estudar os campos magnéticos, plasma e partículas energéticas - esclarecendo a verdadeira anatomia da atmosfera externa do Sol. Esta informação lançará luz sobre o chamado problema de aquecimento coronal. Isso se refere à realidade contra-intuitiva de que, enquanto as temperaturas na coroa podem subir alguns milhões de graus Fahrenheit, a superfície solar subjacente, a fotosfera, paira em torno de apenas 10, 000 graus. Para apreciar totalmente a estranheza dessa diferença de temperatura, imagine sair de uma fogueira e sentir o ar ao seu redor ficar muito, muito mais quente.

p Solar Orbiter chegará a 26 milhões de milhas do Sol - isso o colocaria dentro da linha de 27 jardas daquele campo de futebol metafórico. Será em uma órbita altamente inclinada que pode fornecer nossas primeiras imagens diretas dos pólos do Sol - partes do Sol que ainda não entendemos bem, e que pode ser a chave para entender o que impulsiona a atividade e erupções constantes de nossa estrela.

p Tanto a Parker Solar Probe quanto a Solar Orbiter estudarão a influência mais penetrante do Sol no sistema solar:o vento solar. O Sol exala constantemente um fluxo de gás magnetizado que preenche o sistema solar interno, chamado de vento solar. Este vento solar interage com campos magnéticos, atmosferas, ou mesmo superfícies de mundos em todo o sistema solar. Na terra, essa interação pode desencadear auroras e, às vezes, interromper os sistemas de comunicação e as redes de energia.

p Dados de missões anteriores levaram os cientistas a acreditar que a corona contribui para os processos que aceleram as partículas, impulsionando as velocidades incríveis do vento solar - que triplicam ao deixar o Sol e passar pela coroa. Agora mesmo, o vento solar viaja cerca de 92 milhões de milhas quando chega à espaçonave que o mede - tempo suficiente para que esse fluxo de gases carregados se misture com outras partículas viajando pelo espaço e perca algumas de suas características definidoras. A Parker Solar Probe irá capturar o vento solar assim que ele se formar e deixar a coroa, enviando de volta à Terra algumas das medições mais puras do vento solar já registradas. Perspectiva do Solar Orbiter, que fornecerá uma boa visão dos pólos do Sol, complementará o estudo da Parker Solar Probe sobre o vento solar, porque permite aos cientistas ver como a estrutura e o comportamento do vento solar variam em diferentes latitudes.

p Solar Orbiter também fará uso de sua órbita exclusiva para entender melhor os campos magnéticos do Sol; algumas das atividades magnéticas mais interessantes do Sol estão concentradas nos pólos. Mas porque a Terra orbita em um plano mais ou menos em linha com o equador solar, normalmente não temos uma boa visão dos pólos de longe. É um pouco como tentar ver o cume do Monte Everest da base da montanha.

p Essa visão dos pólos também contribuirá muito para a compreensão da natureza geral do campo magnético do Sol, que é animado e extenso, estendendo-se muito além da órbita de Netuno. O campo magnético do Sol tem um alcance tão amplo em grande parte por causa do vento solar:À medida que o vento solar flui para fora, carrega consigo o campo magnético do Sol, criando uma vasta bolha, chamada de heliosfera. Dentro da heliosfera, o vento solar determina a própria natureza das atmosferas planetárias. Os limites da heliosfera são moldados pela forma como o Sol interage com o espaço interestelar. Desde a passagem da Voyager 1 pela heliopausa em 2012, sabemos que essas fronteiras protegem dramaticamente o sistema solar interno da radiação galáctica que chega.

p Ainda não está claro como exatamente o campo magnético do Sol é gerado ou estruturado nas profundezas do Sol - embora saibamos que campos magnéticos intensos em torno dos pólos impulsionam a variabilidade do Sol, causando erupções solares e ejeções de massa coronal. Solar Orbiter irá pairar sobre aproximadamente a mesma região da atmosfera solar por vários dias de cada vez, enquanto os cientistas observam a tensão se acumulando e se dissipando em torno dos pólos. Essas observações podem levar a uma melhor percepção dos processos físicos que, em última análise, geram o campo magnético solar.

p Juntos, Parker Solar Probe e Solar Orbiter irão refinar nosso conhecimento do Sol e da heliosfera. Pelo caminho, é provável que essas missões apresentem ainda mais perguntas do que respostas - um problema pelo qual os cientistas estão ansiosos.

p "Há questões que nos incomodam há muito tempo, "disse Adam Szabo, cientista da missão da Parker Solar Probe na NASA Goddard. "Estamos tentando decifrar o que acontece perto do Sol, e a solução óbvia é simplesmente ir até lá. Não podemos esperar - não só eu, mas toda a comunidade. "