Uma imagem composta do Sol mostrando o hidrogênio (esquerda) e o hélio (centro e direita) na baixa corona. O hélio no esgotamento próximo às regiões equatoriais é evidente. Crédito:NASA
O hélio é o segundo elemento mais abundante no universo depois do hidrogênio. Mas os cientistas não têm certeza de quanto realmente existe na atmosfera do Sol, onde é difícil medir. Saber a quantidade de hélio na atmosfera solar é importante para compreender a origem e a aceleração do vento solar - o fluxo constante de partículas carregadas do sol.
Em 2009, A NASA lançou uma investigação de foguetes de sondagem para medir o hélio na atmosfera solar estendida - a primeira vez que reunimos um mapa global completo. Os resultados, publicado recentemente em Astronomia da Natureza , estão nos ajudando a entender melhor nosso ambiente espacial.
Anteriormente, ao medir as razões de hélio para hidrogênio no vento solar quando atinge a Terra, as observações encontraram proporções muito mais baixas do que o esperado. Os cientistas suspeitaram que o hélio ausente pode ter sido deixado para trás na camada atmosférica mais externa do Sol - a corona - ou talvez em uma camada mais profunda. Descobrir como isso acontece é a chave para entender como o vento solar é acelerado.
Para medir a quantidade de hélio e hidrogênio atmosféricos, Espalhamento de Ressonância de Hélio da NASA na Coroa e Heliosfera, ou HERSCHEL, foguete de sondagem tirou imagens da coroa solar. Liderado pelo Naval Research Lab em Washington, D.C., HERSCHEL foi uma colaboração internacional com o Osservatorio Astrofisico di Torino na Itália e o Institute d'Astrophysique Spatiale na França.
Uma imagem composta mostra o Sol com linhas de campo magnético abertas (coloridas) sobrepostas a regiões com abundância aumentada de hélio. Crédito:NASA
As observações de HERSCHEL mostraram que o hélio não foi distribuído uniformemente ao redor da corona. A região equatorial quase não tinha hélio, enquanto as áreas em latitudes médias tinham mais. Comparando com imagens do Observatório Solar e Heliosférico da ESA / NASA (SOHO), os cientistas foram capazes de mostrar que a abundância nas latitudes médias se sobrepõe aos locais onde as linhas do campo magnético do Sol se abrem para o sistema solar.
Isso mostra que a razão de hélio para hidrogênio está fortemente conectada com o campo magnético e a velocidade do vento solar na coroa. As regiões equatoriais, que tinha medições de baixa abundância de hélio, medições correspondentes do vento solar perto da Terra. Isso indica que a atmosfera solar é mais dinâmica do que os cientistas pensavam.
A investigação do foguete de sondagem HERSCHEL contribui para um corpo de trabalho que busca entender a origem do componente lento do vento solar. HERSCHEL investiga remotamente a composição elementar da região onde o vento solar é acelerado, que pode ser analisado em conjunto com medições in situ do sistema solar interno, como os da Parker Solar Probe. Embora o calor do Sol seja suficiente para alimentar o elemento mais leve - prótons de hidrogênio ionizado - para escapar do Sol como um vento supersônico, outras físicas devem ajudar a acelerar a aceleração de elementos mais pesados como o hélio. Assim, compreender a abundância elemental na atmosfera do Sol, fornece informações adicionais à medida que tentamos aprender a história completa de como o vento solar é acelerado.
Lançamento de foguete de sondagem HERSCHEL da Cordilheira de Mísseis de White Sands, Novo México. Crédito:White Sands Missile Range
No futuro, os cientistas planejam fazer mais observações para explicar a diferença nas abundâncias. Dois novos instrumentos - Metis e EUI a bordo do Orbitador Solar da ESA / NASA - são capazes de fazer medições de abundância global semelhantes e ajudarão a fornecer novas informações sobre a proporção de hélio na corona.
