p O vento solar do sol afeta quase tudo no sistema solar. Ele pode interromper o funcionamento dos satélites da Terra e criar as luzes das auroras. p Um novo estudo realizado por físicos da Universidade de Wisconsin-Madison imitou os ventos solares em laboratório, confirmando como eles se desenvolvem e fornecendo um modelo ligado à Terra para o futuro estudo da física solar.

p Nosso sol é essencialmente uma grande bola de plasma quente - um estado energético da matéria feito de gás ionizado. Enquanto o sol gira, o plasma gira junto, também. Esse movimento do plasma no centro do sol produz um campo magnético que preenche a atmosfera solar. A alguma distância da superfície do sol, conhecida como superfície de Alfvén, este campo magnético enfraquece e o plasma se separa do sol, criando o vento solar.

p "O vento solar é altamente variável, mas existem essencialmente dois tipos:rápido e lento, "explica Ethan Peterson, um estudante de pós-graduação no departamento de física da UW-Madison e principal autor do estudo publicado online em 29 de julho em Física da Natureza . "As missões de satélite documentaram muito bem de onde vem o vento rápido, portanto, estávamos tentando estudar especificamente como o lento vento solar é gerado e como ele evolui conforme viaja em direção à Terra. "

p Peterson e seus colegas, incluindo o professor de física Cary Forest, pode não ter acesso direto à grande bola de plasma do sol, mas eles têm acesso à próxima melhor coisa:a Big Red Ball.

p A Big Red Ball é uma esfera oca de três metros de largura, com um forte ímã em seu centro e várias sondas dentro. Os pesquisadores bombeiam gás hélio, ionizá-lo para criar um plasma, e, em seguida, aplique uma corrente elétrica que, junto com o campo magnético, agita o plasma, criando uma imitação quase perfeita do plasma giratório e dos campos eletromagnéticos do sol.

p Com seu mini-sol no lugar, os pesquisadores podem fazer medições em muitos pontos dentro da bola, permitindo-lhes estudar fenômenos solares em três dimensões.

p Primeiro, eles foram capazes de recriar a espiral Parker, um campo magnético que preenche todo o sistema solar com o nome do cientista que primeiro descreveu o vento solar. Abaixo da superfície de Alfvén, o campo magnético irradia diretamente do sol. Mas naquela superfície, a dinâmica do vento solar assume o controle, arrastando o campo magnético em uma espiral.

p "As medições de satélite são bastante consistentes com o modelo Parker Spiral, mas apenas em um ponto de cada vez, então você nunca seria capaz de fazer um simultâneo, mapa em grande escala, como podemos no laboratório. "Peterson diz." Nossas medições experimentais confirmam a teoria de Parker de como ele é criado por esses fluxos de plasma. "

p Os pesquisadores também foram capazes de identificar a origem dos arrotos de plasma do Sol, " pequena, ejeções periódicas de plasma que alimentam o lento vento solar. Com o plasma girando, eles sondaram o campo magnético e a velocidade do plasma. Seus dados mapearam uma região onde o plasma estava se movendo rápido o suficiente e o campo magnético era fraco o suficiente para que o plasma pudesse se quebrar e ejetar radialmente.

p "Essas ejeções são observadas por satélites, mas ninguém sabe o que os motiva, "Peterson diz." Acabamos vendo arrotos muito semelhantes em nosso experimento, e identificou como eles se desenvolvem. "

p Os pesquisadores enfatizam que seus experimentos ligados à Terra complementam, mas não me substitua, missões de satélite. Por exemplo, a Parker Solar Probe, lançado em agosto de 2018, deverá atingir e até mergulhar abaixo da superfície de Alfvén. Ele fornecerá medições diretas do vento solar nunca obtidas antes.

p "Nosso trabalho mostra que experimentos de laboratório também podem chegar à física fundamental desses processos, "Peterson diz." E como o Big Red Ball agora é financiado como uma facilidade do usuário nacional, diz à comunidade científica:se você quiser estudar a física do vento solar, você pode fazer isso aqui. "