Misteriosos vórtices são descobertos na superfície do Sol
O maior telescópio solar do mundo conseguiu observar pela primeira vez pequenos vórtices de plasma na superfície do Sol.
O maior telescópio solar do mundo conseguiu observar pela primeira vez pequenos vórtices de plasma na superfície do Sol.
O Sol é uma enorme esfera de plasma, formada por matéria ionizada que interage com campos elétricos e magnéticos. Sua dinâmica não pode ser descrita apenas pela mecânica dos fluidos e exige equações de Maxwell para representar a evolução dos campos eletromagnéticos.
Entender a dinâmica solar é extremamente complexo porque diversos processos físicos não lineares acontecem simultaneamente. Turbulência, instabilidades, reconexão magnética e transporte de energia interagem, produzindo estruturas que podem surgir e desaparecer em escalas muito pequenas.
Novas observações foram realizadas com o Daniel K. Inouye Solar Telescope e combinadas com simulações computacionais, revelaram vórtices de plasma que nunca haviam sido observados. Essas estruturas apresentam movimentos de rotação em escalas muito menores do que aquelas normalmente observadas.
Dinâmica do Sol
A dinâmica do Sol é governada pela interação entre plasma, gravidade, convecção e campos magnéticos, formando um sistema magnetohidrodinâmico não linear. No interior, o transporte de energia ocorre principalmente por radiação e convecção, enquanto movimentos do plasma geram e reorganizam campos magnéticos.
A superfície solar também apresenta turbulência, ondas magnetohidrodinâmicas, instabilidades e reconexão magnética, responsáveis por parte da variabilidade observada. Como os fenômenos estão acoplados, pequenas estruturas podem participar da transferência de energia entre diferentes escalas.
Vórtices encontrados
Essa nova descoberta de vórtices pequenos exigiu resolver estruturas na superfície solar com apenas 20 quilômetros de extensão. Os pesquisadores usaram o Daniel K. Inouye Solar Telescope, junto a uma câmera de imagem. A resolução necessária é comparável a identificar uma moeda a 180 quilômetros de distância.
Os vórtices aparecem nas bordas de estruturas convectivas com cerca de 500 a 2.000 quilômetros de diâmetro que cobrem a fotosfera. Eles são produzidos pela dinâmica do plasma que sobe das regiões internas mais quentes, esfria na superfície e retorna para o interior, formando a granulação.
O que causa os vórtices?
Os pesquisadores acreditam que os vórtices sejam formados por instabilidades de Kelvin–Helmholtz, um mecanismo que surge quando duas camadas de fluido se deslocam com velocidades diferentes. Essa diferença gera uma tensão fazendo pequenas perturbações crescerem.
A presença desses vórtices também pode ajudar a compreender como a energia é armazenada e redistribuída nos campos magnéticos solares. Os movimentos do plasma podem torcer e reorganizar as linhas de campo, contribuindo para processos de dissipação de energia e eventos de liberação de radiação.
Turbulência
Essa descoberta é importante para entender a turbulência que é fundamental para transporte de energia, momento e campos magnéticos entre diferentes escalas no Sol. Em um plasma, movimentos turbulentos produzem estruturas e promovem transferência de energia entre grandes e pequenas escalas.
Os pequenos vórtices podem representar esse comportamento turbulento em escalas de apenas dezenas de quilômetros. A diferença de velocidade entre camadas adjacentes de plasma favorece instabilidades de Kelvin-Helmholtz.
Referência da notícia
Kuridze et al. (2026). Ubiquitous Kelvin–Helmholtz instabilities driving plasma mixing on the Sun.