O vento solar é um fluxo de partículas que sai do sol a cerca de um milhão de milhas por hora e viaja por todo o sistema solar. Proposto pela primeira vez na década de 1950 pelo físico da Universidade de Chicago Eugene Parker, o vento solar é visível no halo ao redor do sol durante um eclipse e, às vezes, quando as partículas atingem a atmosfera da Terra, como a aurora boreal, ou luzes do norte.

Enquanto o vento solar protege a Terra de outras partículas nocivas vindas do espaço, tempestades também podem ameaçar nossas redes de satélite e comunicações.

Qual é o vento solar?

A superfície do sol está extremamente quente às 6, 000 graus Fahrenheit - mas sua atmosfera, chamada de corona, é mais de mil vezes mais quente. Também é incrivelmente ativo; essas chamas e loops são o halo que você vê ao redor do sol quando há um eclipse.

A corona é tão quente que a gravidade do sol não consegue segurá-la, assim, as partículas são lançadas no espaço e viajam por todo o sistema solar em todas as direções. Enquanto o sol gira, queimaduras e arrotos, ele cria redemoinhos complexos e redemoinhos de partículas. Essas partículas, principalmente prótons e elétrons, estão viajando cerca de um milhão de milhas por hora ao passarem pela Terra.

Este fluxo de partículas, chamado de "vento solar, "tem um impacto enorme em nossas vidas. Ele nos protege de raios cósmicos perdidos vindos de outras partes da galáxia, mas os efeitos das tempestades na superfície do Sol também podem afetar nossas redes de telecomunicações. O vento também seria uma ameaça para os astronautas que viajam através espaço, então a NASA deseja obter uma melhor compreensão de suas propriedades.

Como o vento solar foi descoberto?

Em 1957, Eugene Parker era professor assistente na Universidade de Chicago quando começou a examinar uma questão em aberto na astrofísica:as partículas estão saindo do sol? Esse fenômeno parecia improvável; A atmosfera da Terra não flui para o espaço, e muitos especialistas presumiram que o mesmo seria verdade para o sol. Mas os cientistas notaram um fenômeno estranho:as caudas dos cometas, não importa a direção em que viajaram, sempre apontado para longe do sol - quase como se algo os estivesse soprando para longe.

Parker começou a fazer as contas. Ele calculou que se a coroa do sol fosse de um milhão de graus, tinha que haver um fluxo de partículas se expandindo para longe de sua superfície, eventualmente, tornando-se extremamente rápido - mais rápido do que a velocidade do som. Mais tarde, ele chamaria o fenômeno de "vento solar".

"E esse é o fim da história, exceto que não é, porque as pessoas imediatamente disseram, "Eu não acredito nisso, '"Parker disse.

Ele escreveu um artigo e o submeteu ao Astrophysical Journal ; a resposta dos revisores científicos foi rápida e contundente.

"Você deve entender como isso soou inacreditável quando ele o propôs, "disse Fausto Cattaneo, um professor de astronomia e astrofísica da UChicago. “Que esse vento não só exista, mas está viajando em velocidade supersônica! É extraordinariamente difícil acelerar qualquer coisa a velocidades supersônicas no laboratório, e não há meios de propulsão. "

Felizmente, o editor da revista na época era o eminente astrofísico Subrahmanyan Chandrasekhar, Colega de Parker na Universidade de Chicago. Chandrasekhar também não gostou da ideia, mas o futuro ganhador do Nobel não conseguiu encontrar nada de errado com a matemática de Parker, então ele rejeitou os revisores e publicou o artigo.

Apenas três anos depois, quando uma espaçonave da NASA chamada Mariner II fez leituras em sua jornada para Vênus em 1962, os resultados foram inequívocos. “Havia o vento solar, soprando 24 horas por dia, 7 dias por semana, "Parker disse.

Como o vento solar nos afeta?

A descoberta revolucionária reformulou nossa imagem do espaço e do sistema solar. Os cientistas chegaram a compreender que o vento solar não apenas flui pela Terra, mas em todo o sistema solar e além. Ele também nos protege e nos ameaça.

"O vento solar cobre magneticamente o sistema solar, protegendo a vida na Terra de partículas de energia ainda mais altas vindas de outras partes da galáxia, "explicou a astrofísica da UChicago, Angela Olinto." Mas também afeta as sofisticadas comunicações por satélite que temos hoje. Portanto, compreender a estrutura precisa, a dinâmica e a evolução do vento solar é crucial para a civilização como um todo. "

Normalmente, O campo magnético da Terra nos protege da maioria dessas partículas. Mas às vezes, o sol "arrota, "jogar um bilhão de toneladas de material no espaço voando a vários milhares de quilômetros por segundo. Essas são chamadas de ejeções de massa coronal - e se uma grande delas atingir a Terra, a onda de choque pode causar caos e danos aos nossos sistemas de comunicação. "Isso pode fazer com que o campo magnético que cerca a Terra toque como um sino tocado, "disse o Prof. Justin Kasper, um ex-aluno da UChicago agora um físico da Universidade de Michigan. Tal cenário geraria todos os tipos de distúrbios:a aeronave perderia a comunicação de rádio, GPS seria prejudicado por até milhas, e bancário, comunicações e sistemas eletrônicos podem ser desativados.

Isso já aconteceu antes:em 1859, uma gigantesca erupção solar conhecida como Evento Carrington desligou o telégrafo e os sistemas elétricos por dias. A aurora boreal era tão forte que as pessoas relataram conseguir ler um jornal à sua luz, mesmo à uma hora da manhã. "Havia um esplendor medonho no horizonte do Norte, de onde espirais fantásticas de luz dispararam, e um brilho rosado estendido, como um vapor tingido de fogo, ao zênite, "escreveu o Cincinnati Daily Commercial.

Mas em 1859, não éramos tão dependentes da eletrônica como somos hoje. Um estudo de 2013 do Lloyd's de Londres estimou que uma tempestade semelhante atingindo a Terra hoje poderia causar até US $ 2,6 trilhões em danos apenas aos Estados Unidos, e provocaria apagões generalizados e danos às redes elétricas.

Existem alguns cuidados que poderíamos tomar se tivéssemos aviso prévio, É por isso que os engenheiros querem saber quando uma tempestade solar está chegando. Felizmente, várias espaçonaves orbitando o sol tiram fotos e as enviam de volta à Terra para que a NASA possa monitorar as erupções. (Você pode ver as condições meteorológicas espaciais atuais aqui.) Mas a análise dessas imagens ainda requer que uma erupção apareça primeiro na superfície do sol, que fornece apenas minutos ou horas de aviso. A partir de agora, ainda não há como prever tais erupções antes que aconteçam.

Uma melhor compreensão do vento solar também contribui para outro empreendimento humano:as viagens espaciais. Algumas partículas do vento solar são extremamente energéticas, e poderia fazer pequenos buracos em importantes equipamentos de espaçonaves - sem falar em corpos humanos. Para proteger os astronautas, A NASA precisa entender os componentes, características, e frequências de tais partículas, bem como como prever o clima espacial com antecedência para viagens seguras.

Que mistérios permanecem sobre o vento solar?

Um dos maiores problemas que os meteorologistas espaciais enfrentam é que ainda não sabemos por que a atmosfera do Sol é tão mais quente que a superfície.

Na vida cotidiana, você esperaria que a temperatura diminuísse constantemente conforme você se afastasse de uma fonte de calor, como tirar a mão do fogo. Mas não é isso que acontece no sol. Nesse caso, o calor vem da fusão ocorrendo no núcleo do sol, que resfria gradualmente para 6, 000 graus Fahrenheit na superfície - então dispara novamente para milhões de graus na coroa.

Muitas teorias foram propostas. Os cientistas sabem que toda a superfície do Sol está em constante movimento e erupção; talvez existam "nanoflares" menores (cada uma ainda contendo a energia de uma bomba de hidrogênio de 10 megatons) em erupção constante por toda a superfície do Sol, que transportam calor para a atmosfera. Existem também campos magnéticos interagindo na superfície do sol; é possível que esses campos magnéticos estejam se atingindo com força explosiva bilhões de vezes por segundo - "cancelando-se" um ao outro, mas aquecendo a atmosfera no processo.

As perguntas que os cientistas gostariam de responder incluem:

• Por que a coroa é muito mais quente do que a superfície do sol? Como o vento solar acelera longe do sol?
• Quão rápido as partículas estão se movendo, e quão quentes eles estão ficando?
• Os campos magnéticos aquecem as partículas, ou existem ondas mecânicas vindo da superfície do sol? (ou ambos?)

Uma compreensão mais profunda desses processos pode ajudar a prever o clima espacial que afeta a vida na Terra, revelar mais sobre as condições que os astronautas em órbita acima do nosso mundo e viajando por longas distâncias enfrentariam, e até mesmo fornecer pistas sobre quais tipos de atividade estelar podem favorecer a habitabilidade em planetas distantes.

Mas para obter respostas, precisamos nos aproximar do próprio sol.

O que é Parker Probe da NASA?

Os cientistas estão ansiosos por uma missão ao sol desde que as viagens espaciais se tornaram possíveis. O sol não é apenas vital para a vida na Terra, é também, de longe, a estrela mais próxima que podemos estudar. Mas as temperaturas extremas significavam que os cientistas precisavam esperar pelo desenvolvimento de tecnologia que pudesse proteger a espaçonave do intenso calor e da radiação solar.

Em 2018, este sonho finalmente se tornou realidade. A Parker Solar Probe da NASA - batizada em homenagem a Eugene Parker em homenagem a sua pesquisa pioneira - começou uma jornada de sete anos para a corona escaldante do sol em 12 de agosto, 2018. A sonda é o objeto de movimento mais rápido construído por humanos, viajando a mais de 150, 000 milhas por hora. É tão rápido que já deu várias voltas ao redor do sol.

O escudo térmico da sonda, feito de pouco menos de cinco polegadas de um composto de carbono de última geração, mantém os instrumentos delicados da embarcação em uma temperatura fria de 85 graus Fahrenheit, mesmo quando a corona se enfurece às 3, 000, 000 graus lá fora. (Exceto por um instrumento especialmente resistente, construído por Justin Kasper, ex-aluno da UChicago, que espreita ao redor da borda da nave para recolher partículas do vento solar).

A sonda já enviou enormes quantidades de dados de volta à Terra, o que levou a descobertas como "ziguezagues" bizarros no vento solar.

Parker, então 91, voou para o Cabo Canaveral com sua família para assistir ao lançamento da espaçonave da NASA.

"Muito foi investido neste lançamento, e então ver tudo desaparecer lentamente - desaparecendo no céu noturno, sabendo que nunca mais vai voltar - foi uma experiência emocionante, "Parker disse." Você raramente tem uma missão espacial que não traz o inesperado, e vai realmente ficar mais emocionante à medida que a missão prossegue e atravessa regiões que as espaçonaves nunca estiveram antes. É simplesmente fascinante cada passo do caminho. "