Mistério sobre o Sol que intriga cientistas há décadas pode ter sido resolvido; veja aqui

A parte do Sol que observamos aqui na Terra é a superfície solar porque ela é muito mais brilhante e acaba ofuscando as outras partes. O Sol possui uma parte mais externa chamada de coroa solar que se estende por milhões de quilômetros. Nós só conseguimos observar a coroa solar durante eclipses solares totais como um halo brilhante. A coroa é composta por plasma ionizado que segue as linhas do campo magnético solar.

É importante entender a dinâmica da coroa solar porque ela tem relação com ventos solares e outros processos de ejeção de massa coronal que podem afetar a Terra. O curioso é que a coroa solar chega a milhões de graus Celsius enquanto a superfície possui apenas 5500 °C. A resposta para isso ainda é uma incógnita porque a diferença é muito grande e esse mistério é conhecido como o problema do aquecimento coronal.

Em um artigo publicado na Nature Astronomy, pesquisadores afirmam ter encontrado uma solução para o enigma. Nesse artigo, eles sugerem que o aquecimento coronal é impulsionado por ondas de Alfvén. Essas ondas transportam energia das camadas inferiores da atmosfera solar até a coroa, onde parte dessa energia é dissipada e convertida em calor. A ideia de ser ondas de Alfvén não é nova, mas os pesquisadores argumentam com dados do telescópio solar Daniel K. Inouye.

Problema do aquecimento coronal

Quando observamos uma vela, é natural pensarmos que o ar perto da chama está mais quente que o ar longe da chama. É até contraintuitivo pensar que quanto mais longe da vela, mais quente o ar estará. No entanto, é isso que acontece na coroa solar e o problema do aquecimento coronal. A camada mais externa do Sol e longe da fonte de energia tem milhões de graus Celsius enquanto a superfície, que é mais interna, chega a 5500°C.

Alguns pesquisadores possuem hipóteses sobre o que pode estar acontecendo na coroa solar para que essa discrepância de temperatura aconteça. A hipótese que é mais famosa dentro da Astronomia é a que sugere que ondas de Alfvén seriam as responsáveis por esse aquecimento. Essas ondas transportam energia magnética para a coroa, onde ela é dissipada e convertida em calor.

Ondas Magnetohidrodinâmicas

Quando falamos de plasma, que é um gás ionizado, estamos falando de uma área chamada de magnetohidrodinâmica (MHD). A MHD utiliza equações de dinâmica de fluidos e equações do eletromagnetismo para descrever as propriedades e dinâmica do plasma, principalmente as ondas. As ondas MHD são oscilações que surgem quando o campo magnético atua como uma força restauradora, permitindo que perturbações se propaguem através do meio.

Entre os principais tipos de ondas MHD estão as ondas de Alfvén, que se propagam ao longo das linhas do campo magnético. Elas são causadas por oscilações das partículas carregadas em torno dessas linhas e transportam energia e momento através do plasma. Na Astrofísica, as ondas de Alfvén tem um papel no transporte de energia sendo um dos mecanismos mais eficientes de transporte de energia em ambientes magnetizados.

Ondas de Alfvén

Em um novo artigo publicado na Nature Astronomy, astrônomos argumentam que ondas de Alfvén de pequena escala estão relacionadas com o problema do aquecimento coronal. Com dados do telescópio solar Daniel K. Inouye, os pesquisadores estudaram a coroa solar com mais detalhes e encontraram espaço para ondas de Alfvén. Segundo eles, elas se torcem e interagem com o plasma, liberando parte dessa energia em forma de calor.

No caso, essas seriam ondas de Alfvén atuando em escalas menores do que as que astrônomos estão acostumados a observar no Sol. Os dados mostraram que as amplitudes são pequenas mas provavelmente estão subestimadas. Além disso, elas também desempenham um papel importante na aceleração do vento solar. A dissipação dessas ondas aquece o plasma e o impulsiona para o espaço, alimentando o vento solar.

Flares solares

As ondas de Alfvén em grandes escalas já eram antigas conhecidas dos astrônomos e se propagam ao longo de linhas de campo magnético mais longas. Essas ondas podem armazenar energia em estruturas magnéticas tensas por longos períodos e acabam funcionando como reservatórios de energia. Em algumas condições, essa energia pode ser liberada através de flares.

Os flares seriam essa liberação súbita de energia que são explosões de radiação e partículas na atmosfera do Sol. Quando grandes ondas de Alfvén interagem com campos magnéticos instáveis, elas podem desencadear reconexões magnéticas que liberam a energia acumulada. Nós conseguimos observar os flares aqui da Terra e estimar a chegada de ventos solares.

Referência da notícia

Morton et al. 2025 Evidence for small-scale torsional Alfvén waves in the solar corona Nature Astronomy