A fonte de partículas solares potencialmente perigosas, liberado do Sol em alta velocidade durante tempestades em sua atmosfera externa, foi localizado pela primeira vez por pesquisadores da UCL e da George Mason University, Virgínia, NÓS.

Essas partículas são altamente carregadas e, se eles atingirem a atmosfera da Terra, pode atrapalhar os satélites e a infraestrutura eletrônica, além de representar um risco de radiação para astronautas e pessoas em aviões. Em 1859, durante o que é conhecido como Evento Carrington, uma grande tempestade solar fez com que os sistemas telegráficos em toda a Europa e América falhassem. Com o mundo moderno tão dependente da infraestrutura eletrônica, o potencial de dano é muito maior.

Para minimizar o perigo, os cientistas estão procurando entender como esses fluxos de partículas são produzidos para que possam prever melhor quando podem afetar a Terra.

No novo estudo, publicado em Avanços da Ciência , pesquisadores analisaram a composição das partículas energéticas solares em direção à Terra, e descobriram que eles tinham a mesma "impressão digital" do plasma localizado na parte inferior da coroa do Sol, perto da região central da atmosfera do Sol, a cromosfera.

Co-autora Dra. Stephanie Yardley (UCL Mullard Space Science Laboratory, MSSL) disse:"Em nosso estudo, observamos pela primeira vez exatamente de onde as partículas energéticas solares vêm do Sol. Nossas evidências sustentam as teorias de que essas partículas altamente carregadas se originam de plasma que foi mantido baixo na atmosfera do Sol por fortes campos magnéticos. Essas partículas energéticas, uma vez lançado, são então acelerados por erupções que viajam a uma velocidade de alguns milhares de quilômetros por segundo.

"Partículas energéticas podem chegar à Terra muito rapidamente, dentro de alguns minutos a algumas horas, com esses eventos durando dias. Atualmente, só podemos fornecer previsões desses eventos à medida que ocorrem, pois é altamente desafiador prever esses eventos antes que eles ocorram. Ao compreender melhor os processos do Sol, podemos melhorar as previsões para que, quando uma grande tempestade solar atinge, temos tempo para agir para reduzir os riscos. "

O autor principal, Dr. David Brooks (George Mason University e Professor Associado Honorário da UCL MSSL) disse:"Nossas observações fornecem um vislumbre tentador de onde o material que produz partículas de energia solar vem em alguns eventos do último ciclo solar. agora começando um novo ciclo solar, e quando começar, usaremos as mesmas técnicas para ver se nossos resultados são geralmente verdadeiros, ou se esses eventos são de alguma forma incomuns.

"Temos sorte de que nossa compreensão dos mecanismos por trás das tempestades solares e partículas energéticas solares provavelmente avançará rapidamente nos próximos anos, graças aos dados que serão obtidos de duas espaçonaves - a Solar Orbiter da ESA e a NASA Parker Solar Probe - que estão caminhando mais perto do Sol do que qualquer espaçonave esteve antes. "

No estudo, pesquisadores usaram medições do satélite Wind da NASA, localizado entre o Sol e a Terra, para analisar uma série de fluxos de partículas energéticas solares, cada um durando pelo menos um dia, em janeiro de 2014. Eles compararam isso com dados de espectroscopia da espaçonave Hinode liderada por JAXA. (O espectrômetro de imagem EUV a bordo da espaçonave foi construído pela UCL MSSL e o Dr. Brooks é membro da equipe de operações da missão no Japão.)

Eles descobriram que as partículas energéticas solares medidas pelo satélite Wind tinham a mesma assinatura química - uma abundância de silício em comparação com o enxofre - que o plasma confinado perto do topo da cromosfera solar. Esses locais estavam nos "pontos de apoio" de loops coronais quentes - isto é, na parte inferior de loops de campo magnético e plasma estendendo-se para a atmosfera externa do Sol e vice-versa.

Usando uma nova técnica, a equipe mediu a força do campo magnético coronal nesses pontos de apoio, e descobri que era muito alto, na região de 245 a 550 Gauss, confirmando a teoria de que o plasma é retido na atmosfera do Sol por fortes campos magnéticos antes de sua liberação no espaço.

Partículas energéticas solares são liberadas do Sol e são aceleradas por erupções solares (grandes explosões) ou ejeções de massa coronal - ejeções de enormes nuvens de plasma e campo magnético. Cerca de 100 eventos de partículas energéticas solares ocorrem a cada ciclo solar de 11 anos, embora este número varie de ciclo para ciclo.

As últimas descobertas apóiam a ideia de que algumas partículas de energia solar se originam de uma fonte diferente do vento solar lento (cuja origem ainda é debatida), uma vez que estão confinados em condições específicas em loops coronais quentes no centro da região de origem. Um vento solar mais rápido é emitido continuamente pelo Sol; seu encontro com a atmosfera da Terra pode gerar a aurora boreal.

As partículas de alta energia liberadas em janeiro de 2014 vieram de uma região volátil do Sol, que teve freqüentes erupções solares e CMEs, e um campo magnético extremamente forte. A região, conhecido como 11944, era uma das maiores regiões ativas do Sol na época e era visível para os observadores na Terra como uma mancha solar - uma mancha escura na superfície do sol.

Um alerta de tempestade de radiação forte foi emitido na época pelo Centro de Previsão do Clima Espacial NOAA / NWS, mas o evento de partícula energética solar não é conhecido por ter causado qualquer interrupção na atmosfera da Terra, embora os sistemas de computador da própria espaçonave Hinode tenham registrado vários acertos de partículas.

Uma medição foi feita da força do campo magnético dentro da região 11944 em um estudo separado logo após este período de tempo, e foi um dos mais altos já registrados no Sol - 8,2 kG.