Telescópio solar revela redemoinhos na superfície do Sol e avança pesquisa sobre erupções
Imagens inéditas confirmam fenômeno da instabilidade de Kelvin-Helmholtz, essencial para entender a atividade solar
Cientistas conseguiram registrar, pela primeira vez, pequenos vórtices giratórios na superfície do Sol, um fenômeno conhecido como “espuma magnética”. Essa descoberta, prevista pela física há mais de 150 anos, foi realizada com o Telescópio Solar Daniel K. Inouye, localizado no topo do vulcão Haleakalā, no Havaí, e publicada na revista científica Nature.
O fenômeno, denominado instabilidade de Kelvin-Helmholtz (KHI), ocorre quando duas camadas de um fluido se movem uma sobre a outra em velocidades diferentes. Esse princípio é semelhante ao que provoca a formação de ondulações na superfície de um lago ou a escultura de nuvens em formato de ondas no céu. O atrito entre essas correntes gera pequenos movimentos que se intensificam, formando redemoinhos.
Até o momento, essa instabilidade havia sido observada em diversas situações na natureza, como nos oceanos da Terra e nas magnetosferas de planetas como Júpiter e Saturno, mas nunca havia sido claramente identificada no Sol. Os telescópios anteriores não possuíam a resolução necessária para captar estruturas tão pequenas, com dimensões de dezenas de quilômetros, a uma distância tão grande.
“Foi uma grande surpresa descobrir que essas estruturas estão espalhadas pela superfície do Sol”, afirmou Dato Kuridze, pesquisador do Observatório Solar Nacional dos Estados Unidos.
Kuridze acrescentou que “esses vórtices podem ser uma fonte eficiente e constante de energia para explicar o misterioso aquecimento da atmosfera externa do Sol”. As novas imagens alcançaram uma resolução de cerca de 19 quilômetros, revelando vórtices com tamanhos variando entre 25 e 170 quilômetros.
Em média, as estruturas observadas estavam separadas por aproximadamente 65 quilômetros e se moviam ao redor das regiões magnéticas a velocidades de até 3 quilômetros por segundo. Para validar as observações, os cientistas compararam os registros obtidos com simulações de computador da atmosfera solar.
Esses modelos reproduziram redemoinhos com formatos, dimensões e movimentos semelhantes aos observados pelo telescópio, confirmando que as estruturas eram realmente provocadas pela instabilidade de Kelvin-Helmholtz.
“Já observávamos os grandes eventos do Sol, mas ainda não enxergávamos parte da física em pequena escala que os alimenta — os ‘pequenos motores’ da atividade solar”, comentou Friedrich Woeger, também do Observatório Solar Nacional.
Woeger explicou que “esses movimentos enrolam e acumulam energia magnética, que pode ser liberada de forma explosiva em erupções solares, jatos e ejeções de massa coronal”. Segundo os autores do estudo, os vórtices misturam o plasma magnetizado com o material circundante, deformando continuamente as regiões magnéticas.
Esse movimento pode torcer as linhas do campo magnético, como se fossem fios de uma trança, acumulando energia que pode ser liberada posteriormente. A energia magnética é responsável por fenômenos como erupções solares e ejeções de massa coronal, que, quando direcionados à Terra, podem interferir em satélites, sistemas de navegação, comunicações e redes elétricas.
Embora o estudo não afirme que os pequenos redemoinhos sejam, sozinhos, responsáveis por essas explosões, a descoberta sugere que eles podem ser um dos fatores que ajudam a transportar, acumular e dissipar energia no Sol. Além disso, pode contribuir para explicar por que a atmosfera externa da estrela é significativamente mais quente do que sua superfície.
“Quanto mais peças desse quebra-cabeça encontrarmos, mais completa será nossa compreensão do Sol e dos fenômenos do clima espacial”, concluiu Woeger.