Uma equipe de pesquisadores da Universidade de St. Andrews, na Escócia, propôs uma solução surpreendente para um dos enigmas mais persistentes da física solar: a temperatura das partículas durante erupções solares. O novo estudo, publicado no The Astrophysical Journal Letters, indica que os íons (partículas carregadas positivamente no plasma solar) podem atingir temperaturas cerca de 6,5 vezes mais altas do que se pensava, chegando a mais de 60 milhões de graus.
Essa descoberta representa uma mudança de paradigma na forma como entendemos a dinâmica extrema do Sol e resolve uma questão que intrigava os astrônomos há quase meio século.
As erupções solares são explosões repentinas e violentas que liberam quantidades colossais de energia, aquecendo partes da atmosfera externa do Sol a mais de 10 milhões de graus Celsius. Esses eventos emitem radiação eletromagnética intensa, especialmente em raios X e ultravioleta, com impactos diretos na Terra: desde interferências em sistemas de comunicação e satélites até riscos adicionais para astronautas em missões espaciais.
Por décadas, astrônomos observaram que as linhas espectrais (marcas características da luz emitida durante as erupções) eram muito mais largas do que os modelos teóricos previam. A explicação predominante atribuía esse fenômeno a movimentos turbulentos do plasma solar, mas a ausência de evidências claras de turbulência levantou dúvidas crescentes sobre essa hipótese.
O estudo liderado pelo Dr. Alexander Russell, especialista em Teoria Solar, sugere que a chave para resolver o mistério está no aquecimento desigual entre íons e elétrons. Enquanto a física solar tradicional assumia que ambas as partículas deveriam manter a mesma temperatura, novas análises revelam que os íons podem alcançar temperaturas muito superiores.
A pesquisa se baseia em observações de reconexão magnética, um processo no qual linhas de campo magnético se rompem e se reconectam, liberando enormes quantidades de energia. Experimentos no vento solar próximo à Terra, bem como simulações computacionais, mostraram que esse processo aquece íons 6,5 vezes mais do que elétrons. Aplicando esse princípio às erupções solares, os pesquisadores refizeram os cálculos e concluíram que os íons atingem até 60 milhões de graus, permanecendo mais quentes do que os elétrons por dezenas de minutos em regiões críticas da erupção.
Esse superaquecimento explica, pela primeira vez, as larguras anômalas das linhas espectrais observadas desde os anos 1970. Em vez de atribuí-las apenas à turbulência, agora é possível entender que parte significativa do efeito vem do calor extremo dos íons.
Segundo Russell:
“A nova temperatura dos íons se ajusta perfeitamente às observações espectrais dos flares, fornecendo uma solução elegante para um mistério astrofísico que existe há quase meio século.”
A descoberta redefine a maneira como os cientistas compreendem a física das erupções solares e seus efeitos sobre o sistema solar. Ao reconhecer que os íons podem ser superaquecidos, abre-se um novo caminho para o desenvolvimento de modelos mais realistas do comportamento do plasma solar.
Isso tem impacto direto na área do clima espacial, já que erupções solares são responsáveis por tempestades geomagnéticas que podem afetar redes elétricas, satélites e até sistemas de navegação. Compreender melhor os mecanismos internos desses eventos é fundamental para aprimorar previsões e proteger tecnologias dependentes do espaço.
Sobre a Imagem: Uma explosão solar em escala comparável à da Terra. Crédito: Criado por Alexander Russell (Universidade de Andrews) usando o pacote Python SunPy de código aberto e dados do telescópio espacial Solar Dynamics Observatory da NASA, via NASA EPIC Team.
Link do estudo: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/adf74a
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