p Em seu segundo vôo, FOXSI capturou evidências de emissão de raios-X de nanoflares. As observações da FOXSI de raios-X fortes são mostradas em azul delineando as regiões mais quentes da atmosfera solar, sobreposta a uma imagem suave de raios-X do Sol da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) e do satélite de observação solar Hinode da NASA. Crédito:JAXA / NASA / Hinode / FOXSI
p Sem instrumentação especial, o Sol parece calmo e inerte. Mas sob essa fachada plácida existem inúmeras explosões em miniatura chamadas nanoflares. p Essas erupções pequenas, mas intensas, nascem quando as linhas do campo magnético na atmosfera do Sol se enredam e se esticam até se rompem como um elástico. A energia que eles liberam acelera as partículas para perto da velocidade da luz e de acordo com alguns cientistas, aquece a atmosfera solar à sua temperatura escaldante de um milhão de graus Fahrenheit.
p Tudo isso acontece em cores de luz tão extremas que o olho humano não consegue vê-las. Nanoflares não são visíveis - pelo menos não a olho nu.
p Encontrar os vestígios de nanoflares requer visão de raios-X, e os cientistas têm trabalhado arduamente para desenvolver as melhores ferramentas para o trabalho. O mais recente avanço neste projeto é representado pelo Focusing Optics X-ray Solar Imager da NASA, ou missão FOXSI, em breve fará seu terceiro vôo do White Sands Missile Range em White Sands, Novo México, não antes de 7 de setembro.
p FOXSI é uma missão de foguete de sondagem. Derivado do termo náutico "soar, "significa medir, foguetes de sondagem fazem breves jornadas de 15 minutos acima da atmosfera da Terra para dar uma olhada no espaço antes de cair de volta ao solo. Menor, mais barato e rápido de desenvolver do que as missões por satélite em grande escala, foguetes de sondagem oferecem uma maneira para os cientistas testarem suas idéias e instrumentos mais recentes - e obter resultados rápidos.
p FOXSI viajará 190 milhas acima, acima do escudo da atmosfera da Terra, olhar diretamente para o Sol e procurar nanoflares usando sua visão de raios-X.
p FOXSI on the rail para seu primeiro lançamento em 2 de novembro, 2012. Crédito:NASA / FOXSI / UC Berkeley
p "FOXSI é o primeiro instrumento construído especialmente para gerar imagens de raios-X de alta energia do Sol, focalizando-os diretamente, "disse Lindsay Glesener, físico espacial da Universidade de Minnesota em Minneapolis e pesquisador principal da missão. "Outros instrumentos fizeram isso para outros objetos astronômicos, mas FOXSI é até agora o único instrumento a otimizar especialmente para o Sol. "
p O Sol conta sua história em camadas de luz, cada um dos quais revela o que está acontecendo em diferentes temperaturas. Por exemplo, a luz do sol que nossos olhos podem ver provém principalmente da fotosfera do Sol, que é aproximadamente 10, 000 graus Fahrenheit. Mas há muito mais acontecendo fora dos limites da visão humana. Luz de raios-x, em particular, revela processos que aquecem o plasma a milhões de graus Fahrenheit, como as explosões mais violentas nos núcleos das nanoflares.
p Mas visualizações de alta qualidade de raios-X do Sol não são fáceis. Ao contrário da luz visível, Os raios X são difíceis de focar; eles não são afetados pelas lentes e espelhos usados nos telescópios convencionais. As missões anteriores de raios-X tiveram que se virar sem luz focalizada.
p "No passado, geralmente usávamos máscaras habilmente selecionadas para bloquear alguma parte dos raios-X recebidos, "disse Säm Krucker, físico espacial da Universidade da Califórnia, Berkeley, e investigador principal para os dois voos anteriores da FOXSI. "Isso não resulta em imagens de alta qualidade, mas mesmo assim nos deu informações cruciais sobre a parte mais energética das explosões solares. "
p Para focar os raios-X, a equipe FOXSI usou extremamente difícil, superfícies lisas inclinadas em um pequeno ângulo (menos de meio grau) que suavemente encurralaria a luz de raios-X que entra em um ponto de foco.
p "Graças a esses telescópios, agora podemos fazer imagens de raios-X focalizadas de nosso Sol", disse Krucker. "Essas imagens têm uma qualidade de imagem muito melhorada com uma sensibilidade muito maior."
Este vídeo mostra vistas do Sol do Observatório Solar Dynamics da NASA em diferentes comprimentos de onda de luz ultravioleta visível e extrema. Observe como as características do Sol que são visíveis em um comprimento de onda não são visíveis em outro, porque eles têm temperaturas diferentes. Baixe em HD:https://svs.gsfc.nasa.gov/4117 Crédito:Goddard Space Flight Studio da NASA / Scientific Visualization Studio / Tom Bridgman p Este será o terceiro voo da FOXSI - o primeiro foi em 2012, durante o qual viu com sucesso uma pequena explosão solar em andamento, e seu segundo em 2014, quando detectou a melhor evidência no momento da emissão de raios X das nanoflares. A terceira missão segue esta descoberta, mas desta vez inclui um novo telescópio projetado para imagens de baixa energia, os chamados raios X suaves também.
p "Incluir o telescópio de raio-X flexível nos dá temperaturas mais precisas, "disse Glesener, permitindo que a equipe localize assinaturas de nanoflare que seriam perdidas apenas com os telescópios de raios-X rígidos. Além disso, várias outras melhorias de desempenho foram feitas para produzir mais precisão, imagens de alta resolução.
p O terceiro vôo da FOXSI também será o primeiro liderado por Glesener, que era um estudante de graduação, e então o gerente de projeto, para os dois voos anteriores liderados por Krucker.
p "Este tipo de treinamento e herança de projeto é comum em programas de foguetes de sondagem, "disse Glesener." Eles são projetados para crescer e amadurecer líderes científicos, bem como hardware! "
p FOXSI é uma colaboração entre a NASA e a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial, e tem co-pesquisadores da Universidade de Minnesota; Universidade da Califórnia em Berkeley; Centros de vôo espacial Goddard e Marshall da NASA em Greenbelt, Maryland, e Huntsville, Alabama, respectivamente; a Universidade de Tóquio; Universidade de Nagoya; o Observatório Astronômico Nacional do Japão; e a Universidade de Ciências de Tóquio. FOXSI é apoiado por meio do Programa de Foguetes de Sondagem da NASA nas instalações de vôo Wallops da agência na Virgínia. A Divisão de Heliofísica da NASA gerencia o programa de foguetes de sondagem.