Uma sonda para estudar o sol, nossa estrela ainda tão misteriosa

A Parker Solar Probe, a sonda espacial responsável por desvendar os mistérios do sol, já fez três das 24 passagens planejadas em torno de nossa estrela. O próprio Ícaro havia queimado suas asas lá! A Parker Solar Probe nos fornece observações sem precedentes, embora muitas perguntas ainda permaneçam sem resposta.

PSonda Solar Arker é uma sonda americana que decolou em agosto de 2018. Até 2025, fará várias órbitas ao redor do Sol, aproximando-se cada vez mais e mais rápido. A cada passagem mais próxima do sol, a sonda está dentro da coroa solar, esse halo que envolve o sol e que pode ser visto durante um eclipse. Em 2025, a sonda passará assim a 6,2 milhões de quilômetros de nossa estrela, onde nenhuma máquina feita pelo homem jamais se aventurou. Sua velocidade será de 700 km / h - a máquina mais rápida já enviada ao espaço! - para poder sair da atração gravitacional do sol e não cair nela.

Parker Solar Probe, a sonda que deve chegar o mais perto possível do sol (O mundo).

Por que correr tantos riscos? Pois o sol está rodeado de mistérios científicos que ainda não foram resolvidos. Se nossa estrela é bastante comum do ponto de vista estelar, ela revela várias peculiaridades quando a observamos bem. Começando com a origem de vento solar lento e aquecendo coroa solar - os dois objetivos principais da missão.

Aquecimento da coroa solar

A coroa solar é como a atmosfera do sol: estende-se a milhões de quilômetros acima de sua superfície. O que não podemos explicar hoje é a diferença de temperatura entre os dois: a superfície está entre 5 e 000 graus Celsius, a coroa, por sua vez, pode atingir a extraordinária temperatura de um milhão de graus.

Se alguém confia nas leis clássicas da termodinâmica, a temperatura deve diminuir à medida que a pessoa se afasta do sol, como quando se afasta de uma panela de água fervente, o que claramente não é o caso! É, portanto, para tentar compreender este fenômeno que a Parker Solar Probe se aventurará na coroa solar, para fazer medições in situ.

A Coroa Solar é uma espécie de ambiente em torno do sol.
NASA / SDO, CC BY

Ventos solares, espaço de tempestade

O segundo objetivo principal da missão é o estudo do vento solar. Teorizado por Eugene parker, que deu nome à missão, o vento solar é um fluxo de partículas eletricamente carregadas - elétrons, prótons, hidrogênio, hélio.

Várias toneladas dele emanam do sol a cada segundo, em velocidades fenomenais e em todas as direções. Todos os planetas do sistema solar são, portanto, constantemente bombardeados por essas partículas. Felizmente, na Terra, temos nosso campo magnético que nos protege como um guarda-chuva - guarda-chuva com pequenos orifícios nos pólos onde essas partículas entram em contato com nossa atmosfera para dar belas luzes do norte ou do sul.

O que é surpreendente é que na verdade existem dois ventos solares: um é rápido - 700 km / h! - e vem dos pólos solares, o outro é “mais lento” - 000 km / h de qualquer maneira - e vem mais das zonas equatoriais do sol, mesmo que sua origem não seja bem compreendida.

Clima espacial ligado aos ciclos do sol

O estudo desses dois mistérios também nos permitiria aprender mais sobre os ciclos do Sol, sobre suas "mudanças de humor" e as consequências que isso pode ter na Terra. Na verdade, nossa estrela pode ser do tipo zangado ... E alguma "raiva" do sol é mais importante do que outras: eles são chamados de EMC para ejeção de massa coronal. Durante esses EMCs, grandes quantidades de partículas são liberadas para o espaço.

Quando estes EMC chegam ao ambiente terrestre, não é isento de riscos para nossas instalações elétricas e nossas redes de comunicação. Em 1989, um EMC atingiu a Terra com a consequência do colapso da rede elétrica de Quebec por várias horas. Pior ainda, há mais de 150 anos, uma tempestade solar de magnitude incomparável resultou em auroras polares até as Índias Ocidentais, mas também em graves distúrbios no telégrafo, um meio de telecomunicação da época.

Mas tal evento hoje não teria as mesmas implicações. Falha de comunicação de rádio, desativação de satélites, falha de sinal GPS, interrupção do transporte ferroviário, etc. De acordo com um relatório Estudo britânico publicado em 2017 De acordo com a revista Risk Analysis, uma tempestade solar como a de 1859 causaria prejuízos de centenas de bilhões de dólares hoje. Em outras palavras, a ideia de ser capaz de prever eventos solares e de desenvolver essa nova disciplina chamada meteorologia espacial é um grande desafio! Mas ainda estamos muito longe disso.

Primeiras descobertas

No futuro imediato, a Parker Solar Probe já está nos fornecendo uma quantidade significativa de dados graças às suas três primeiras órbitas ao redor do sol. Atrás de seu escudo térmico de 11 cm de espessura, os instrumentos agüentam. Um dos 4 instrumentos inclui uma contribuição francesa (a única contribuição europeia para a sonda!)

Quatro artigos foram publicados início de dezembro de 2019 na revisão Natureza. Esses artigos ainda não fornecem uma resposta às principais questões da missão, mas observamos claramente fenômenos inesperados.

Em particular, os pesquisadores descobriram que o vento solar é fortemente perturbado por pequenos jatos supersônicos de plasma. Isso significa que a difusão das partículas não é contínua, ela ocorre em jatos. Essas acelerações repentinas e muito localizadas da matéria poderiam impactar o mecanismo de formação do vento solar e o aquecimento da coroa.

Além disso, as medições do Parker Solar Probe mostram que local e transitoriamente (de alguns segundos a alguns minutos) as linhas do campo magnético podem ser invertidas repentinamente e podem dobrar a ponto de apontar na direção do sol.

É realmente surpreendente, mas ainda estamos em observação. Precisamos de mais dados para poder desenvolver modelos que nos permitam explicar os mistérios do sol.

Solar Orbiter como back-up

Além disso, a Parker Solar Probe receberá em breve o suporte da Orbitador solar, uma missão da ESA, que irá decolar em 6 de fevereiro de 2020 do Cabo Canaveral. A sonda levará cerca de dez instrumentos de medição a bordo (em comparação com 4 da Parker Solar Probe), o CNES está contribuindo com 6 dos 10 instrumentos.

As duas missões são muito complementares. A Solar Orbiter chegará mais perto do sol do que a Parker Solar Probe, "apenas" 40 milhões de quilômetros de distância. Mas isso permitirá que ele possa olhar o sol de frente e poder observá-lo de uma forma inédita, com imagens que terão uma resolução de 200 quilômetros na superfície do sol. Nunca vi ! Além disso, o Solar Orbiter usará a atração gravitacional de Vênus para sair do plano da eclíptica e observar os pólos do sol. Basta dizer que o sol ainda não acabou de desvendar seus mistérios!A Conversação

Kader Amsif, Responsável pelos programas Sol, heliosfera e magnetosfera no CNES, Centro Nacional de Estudos Espaciais (CNES)

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob licença Creative Commons. Leia oartigo original.

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