Por que a coroa do Sol é mais quente do que sua superfície decodificada

As simulações mostraram que a energia provavelmente foi depositada por elétrons viajando a cerca de 20 por cento da velocidade da luz.

As regiões ativas do sol se combinam para se parecer com o rosto de uma jack-o-lantern, conforme ilustrado nesta imagem fornecida pela NASA (Fonte: NASA)As regiões ativas do sol se combinam para se parecer com o rosto de uma jack-o-lantern, conforme ilustrado nesta imagem fornecida pela NASA (Fonte: NASA)

Os cientistas finalmente decodificaram por que a coroa de um milhão de graus do Sol ou atmosfera externa é muito mais quente do que sua superfície, o que confundiu os astrônomos por décadas.

Uma equipe liderada por Paola Testa do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) encontrou novas pistas para o mistério do aquecimento coronal usando observações do recém-lançado Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS).

A equipe descobriu que explosões solares em miniatura chamadas nanoflares - e os elétrons velozes que elas produzem - podem ser parcialmente a fonte desse calor, pelo menos em algumas das partes mais quentes da coroa solar.



Uma explosão solar ocorre quando um pedaço do Sol brilha dramaticamente em todos os comprimentos de onda de luz. Durante as erupções, o plasma solar é aquecido a dezenas de milhões de graus em questão de segundos ou minutos.

Flares também podem acelerar elétrons (e prótons) do plasma solar para uma grande fração da velocidade da luz.

Esses elétrons de alta energia podem ter um impacto significativo quando chegam à Terra, causando auroras espetaculares, mas também interrompendo as comunicações, afetando os sinais de GPS e danificando as redes de energia.

Esses elétrons velozes também podem ser gerados por versões em escala reduzida de explosões chamadas nanoflares, que têm cerca de um bilhão de vezes menos energia do que as explosões solares normais.

Essas nanoflares, assim como as partículas energéticas possivelmente associadas a elas, são difíceis de estudar porque não podemos observá-las diretamente, disse Testa.

Testa e seus colegas descobriram que o IRIS fornece uma nova maneira de observar os sinais reveladores de nanoflares, observando os pontos de base dos loops coronais.

Os loops coronais são loops de plasma quente que se estendem da superfície do Sol até a coroa e brilham intensamente em raios ultravioleta e raios-X.

A equipe inferiu a presença de elétrons de alta energia usando imagens ultravioleta de alta resolução IRIS e observações espectroscópicas desses iluminadores de pontos de apoio.

Usando simulações de computador, eles modelaram a resposta do plasma confinado em loops à energia transportada por elétrons energéticos.

As simulações mostraram que a energia provavelmente foi depositada por elétrons viajando a cerca de 20 por cento da velocidade da luz.

Encontrar elétrons de alta energia que não estão associados a grandes chamas sugere que a coroa solar é, pelo menos parcialmente, aquecida por nanoflares, disseram os pesquisadores.

A pesquisa foi publicada na revista Science.