Imagens inéditas do Sol revelam pistas sobre um de seus maiores mistérios

Astrônomos captaram as imagens mais detalhadas já obtidas da superfície do Sol, revelando pequenos redemoinhos e faixas douradas que podem oferecer pistas importantes sobre um dos mistérios mais antigos da física solar: por que a atmosfera externa do Sol, ou coroa, é muito mais quente que sua superfície visível.

As observações foram realizadas com o Telescópio Solar Inouye, no Havaí, considerado o mais potente telescópio solar do mundo. Os pesquisadores identificaram estruturas com menos de 20 quilômetros de extensão em uma região magneticamente ativa próxima a uma mancha solar, alcançando o limite máximo de resolução do equipamento.

Segundo os cientistas envolvidos na pesquisa, as imagens oferecem uma visão sem precedentes dos movimentos turbulentos do plasma na superfície solar. Os resultados, publicados na revista Nature, podem ajudar a explicar como a energia é transferida pela atmosfera do Sol e, posteriormente, convertida em calor.

Redemoinhos podem impulsionar a transferência de energia

Entre as estruturas mais impressionantes estão pequenos elementos em formato de espiral, identificados como sinais das chamadas instabilidades de Kelvin-Helmholtz. Elas ocorrem quando duas camadas de fluido ou plasma se movimentam em velocidades diferentes, gerando uma espécie de cisalhamento que pode evoluir para perturbações e redemoinhos.

As novas imagens superam observações anteriores feitas pelo telescópio Inouye, que mostraram a superfície solar como um mosaico de estruturas granulares aproximadamente do tamanho da França. Naquelas imagens, era possível identificar detalhes de cerca de 30 quilômetros, enquanto as novas observações revelam estruturas com menos de 20 quilômetros.

Uma possível explicação para o calor extremo da coroa

A descoberta pode ter implicações que vão além da compreensão da superfície solar. Os poderosos campos magnéticos do Sol estão por trás de fenômenos explosivos, como erupções solares, jatos e ejeções de massa coronal, capazes de provocar impactos em satélites, sistemas de GPS, redes de comunicação e infraestrutura elétrica na Terra.

Os cientistas sabem que os campos magnéticos do Sol são gerados pelo movimento de seu plasma quente. As linhas do campo magnético podem se torcer e se entrelaçar, acumulando enormes quantidades de energia antes de liberá-la repentinamente. No entanto, os pesquisadores ainda não compreendem completamente como esses processos começam e como a energia é transferida para escalas cada vez menores.

Imagens revelam estruturas nunca antes observadas

Os redemoinhos observados agora podem oferecer parte dessa resposta. Ao gerar turbulência e transferir energia por estruturas progressivamente menores, as instabilidades de Kelvin-Helmholtz podem ajudar a explicar como essa energia finalmente se dissipa na forma de calor, contribuindo para as temperaturas extraordinárias da coroa.

A superfície visível do Sol tem cerca de 6.000°C, enquanto sua coroa pode atingir vários milhões de graus. Essa diferença aparentemente contraintuitiva de temperatura intriga os astrônomos há décadas. Os pesquisadores ressaltam que serão necessárias novas observações e simulações para determinar se as instabilidades recém-identificadas podem explicar completamente o fenômeno.

Ainda assim, as imagens representam um avanço significativo na capacidade de observar a dinâmica em pequena escala da estrela mais próxima da Terra. Ao revelar estruturas que antes permaneciam ocultas, o Telescópio Solar Inouye oferece aos cientistas uma visão mais detalhada dos processos físicos que governam o Sol e, em última instância, o ambiente espacial que envolve nosso planeta.