A superfície do Sol irradia energia e muitas vezes ejeta massas de plasma altamente magnetizado para a Terra. Às vezes, essas emissões são fortes o suficiente para romper a magnetosfera – o escudo magnético natural que protege a Terra – causando danos a satélites ou redes elétricas. Esse clima espacial pode ter consequências catastróficas.
Os astrônomos estudam a atividade do Sol há séculos, hoje os computadores ocupam um lugar central na busca pela compreensão do comportamento do Sol e seu papel nos fenômenos climáticos espaciais. A lei bipartidária PROSWIFT (promoção de pesquisas e observações do clima espacial para melhorar a previsão de amanhã), aprovada em outubro de 2020, formaliza a necessidade de desenvolver ferramentas de previsão do clima espacial mais avançadas.
O clima espacial pode parecer um problema distante para muitos, mas podemos não perceber seus perigos até que seja tarde demais. “Não pensamos nisso, mas a eletricidade, as comunicações, o GPS e os aparelhos do dia-a-dia podem ser afetados pelos efeitos extremos do clima espacial”, dizem os pesquisadores. Além disso, os EUA estão planejando missões para outros planetas e para a lua. Tudo isso requer previsões muito precisas do clima espacial - para projetar naves espaciais e alertar os astronautas sobre fenômenos extremos.
A turbulência desempenha um papel fundamental na dinâmica do vento solar e nas ejeções de massa coronal. Este fenômeno complexo tem muitas facetas, incluindo o papel da interação da onda de choque com turbulência e aceleração de íons. O plasma solar não está em equilíbrio térmico. Em um artigo para o Astrophysical Journal, os pesquisadores descreveram o papel dos íons de captura reversa na aceleração de partículas carregadas no universo. Os íons de retorno de origem interestelar ou local são capturados pelo plasma magnetizado do vento solar e se movem radialmente para fora do Sol.
Algumas partículas não térmicas podem ser ainda mais aceleradas para criar partículas de energia solar, que são particularmente importantes para as condições meteorológicas espaciais na Terra e para os humanos no espaço. Os cientistas realizaram simulações para entender melhor esse fenômeno e compará-lo com as observações das espaçonaves Voyager 1 e 2, que sondaram os limites externos da heliosfera e agora fornecem dados exclusivos do meio interestelar local.
Uma das principais áreas de previsão do clima espacial é a previsão correta do aparecimento de ejeções de massa coronal - a emissão de plasma e o campo magnético que a acompanha da coroa solar - e a determinação da direção do campo magnético que ela carrega consigo. Isso é auxiliado por estudos do fluxo reverso de íons, bem como por trabalhos publicados no Astrophysical Journal em 2020, que usaram um modelo magnetohidrodinâmico baseado em um chicote magnético para prever o tempo de chegada à Terra e a configuração do campo magnético de uma ejeção de massa coronal.
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sonda solar Parker tem um instrumento – SWEAP – para estudar o vento solar, elétrons, prótons e alfa. A cada órbita, a sonda se aproxima do Sol, fornecendo novas informações do instrumento sobre as características do vento solar. Em breve passará além da região crítica, onde o vento solar se tornará super-rápido e magnetosônico, e teremos informações sobre a física de sua aceleração e transporte.
À medida que a sonda e outros novos instrumentos de observação chegam, os cientistas esperam uma riqueza de novos dados que possam informar e estimular o desenvolvimento de novos modelos para prever o clima espacial.
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