Um artigo publicado na quinta-feira (28) na revista Nature Communications Physicsdescreve um estudo feito por pesquisadores da Faculdade de Dartmouth, no estado norte-americano de New Hampshire, que aponta uma possível causa para as altamente energéticas erupções solares.

Observações da Missão Multiescala Magnetosférica (MMS) da NASA foram usadas por novo estudo com o objetivo de entender as causas das erupções solares. Imagem: Volodymyr Goinyk – Shutterstock

Segundo os físicos envolvidos na pesquisa, um dos efeitos magnéticos mais importantes em trabalho no Sol é o mesmo que prende a tampa magnética dos smartphones. No entanto, na nossa estrela-mãe, o resultado é muito mais dramático: campos magnéticos retorcidos carregando correntes de plasma quente ficam entrelaçados, depois se encaixam e rapidamente se reorganizam. 

A reconexão magnética rápida libera grandes quantidades de energia, e a Terra está frequentemente sujeita às chamas, rajadas de plasma e tempestades geomagnéticas que a acompanham.

Exatamente o motivo pelo qual a reconexão rápida acontece, e por que ela libera energia a uma velocidade constante e previsível, tem sido um mistério por 60 anos. Agora, observações da Missão Multiescala Magnetosférica (MMS) da NASA, um quarteto de pequenas naves espaciais que voam ao redor da Terra em uma formação piramiológica, podem ter ajudado a descobrir a resposta.

Com uma temperatura superficial de 5.500ºC, o Sol é tão quente que o gás lá é ionizado — ou seja, os átomos têm seus elétrons separados, tornando o gás um mar de elétrons livres e íons eletricamente carregados, que chamamos de plasma. 

O plasma é tão suficientemente difuso que os íons raramente entram em contato uns com os outros, motivo pelo qual os cientistas dizem que ele é “sem colisão”, com os íons e elétrons se movendo dentro dele como um grupo, em vez de trajetórias individuais se chocando uns com os outros.

Liderados por Yi Hsin Liu, físico da Faculdade de Dartmouth, os autores desse novo estudo usaram os dados do MMS para mostrar o que acontece na rápida reconexão. Segundo eles, durante tal evento, os íons e elétrons se desacoplam uns dos outros e começam a se mover perpendicularmente para as linhas do campo magnético do Sol, criando um vácuo de energia instável através da interação de campos elétricos e magnéticos.

Isso é chamado de efeito Hall, que é comumente usado aqui na Terra em tudo, desde fechaduras magnéticas e sensores até experimentos de fusão nuclear.

À medida que os campos magnéticos circundantes se organizam (o que ocorre em apenas alguns minutos), o vácuo fica espremido e implode, convertendo a energia magnética em grandes quantidades de calor e energia cinética, que jorram a uma velocidade constante. É essa energia que vemos quando uma explosão solar ocorre e ejeta partículas carregadas no espaço.

De acordo com os pesquisadores, os achados terão ramificações importantes para nossa compreensão dos eventos de reconexão magnética em todo o sistema solar. “Se pudermos entender como a reconexão magnética opera, então podemos prever melhor eventos que podem impactar na Terra, como tempestades geomagnéticas e erupções solares”, disse Barbara Giles, cientista de projetos do MMS do Centro de Voo Espacial Goddard, da NASA. “E se pudermos entender como a reconexão é iniciada, também ajudará a pesquisa de energia, porque os pesquisadores poderiam controlar melhor os campos magnéticos em dispositivos de fusão”.

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