Solar Orbiter rastreia uma inversão magnética do vento solar até à sua origem no Sol

A Agência Espacial Europeia (ESA) afirma que a sua sonda Solar Orbiter seguiu uma inversão magnética (switchback), uma dobra em forma de S do campo magnético transportado pelo vento solar, até ao local do Sol onde começou. O resultado provém de um artigo liderado por Jesse Coburn, do CNRS/LPP, em França, intitulado «On the Coronal Origin of Magnetic Switchbacks in the Solar Wind» (Sobre a origem coronal das inversões magnéticas no vento solar) e agora publicado na Nature Astronomy. Segundo a ESA, a equipa identificou a fonte analisando as partículas que a sonda encontrou no interior da estrutura.

O vento solar é um fluxo constante de gás quente e eletricamente carregado, ou plasma, que arrasta o campo magnético do Sol pelo Sistema Solar. Pelo caminho, as linhas de campo podem torcer-se, quebrar-se ou dobrar-se sobre si mesmas. As inversões magnéticas são uma dessas estruturas: têm sido detetadas com frequência perto do Sol, mas a forma como se formam continua a ser debatida. A ESA recorda que, em 2022, a Solar Orbiter observou uma à distância e confirmou a forma de S que os investigadores tinham previsto, mas nunca observado diretamente.

Desta vez, a sonda atravessou diretamente uma inversão magnética. «A Solar Orbiter voou através de uma inversão magnética muito grande», diz Coburn, explicando que isso permitiu à equipa medir partículas raramente observadas que contêm pistas sobre a sua origem. Nas medições do Solar Wind Analyser (SWA), feitas quando a Solar Orbiter se encontrava aproximadamente a meio caminho entre a Terra e o Sol, os investigadores encontraram uma combinação de partículas carregadas de oxigénio e carbono. A ESA afirma que esta mistura só pode ter-se formado no interior de laços magnéticos quentes na superfície solar.

Coburn descreve duas explicações principais para a forma como surgem as inversões magnéticas e, com elas, o vento solar. A mistura de partículas apoia a primeira, a reconexão de intercâmbio (interchange reconnection): linhas de campo abertas, ao longo das quais a matéria pode escapar para o espaço, encontram laços fechados que se curvam de volta para o Sol, e as linhas quebram-se e voltam a ligar-se de modo que o plasma antes aprisionado num laço consegue sair. A explicação concorrente assenta em ondas e turbulência. A coautora Stephanie Yardley, da Northumbria University, no Reino Unido, diz que a equipa também vê sinais destas, mas provavelmente apenas depois de a inversão magnética se ter afastado do Sol. Na sua opinião, ambos os processos estão envolvidos e «simplesmente atuam em fases diferentes da vida de uma inversão magnética».

Além dos dados de partículas in situ, a equipa examinou imagens do disco solar e modelou os campos magnéticos do Sol e do espaço circundante. A ESA afirma que os investigadores construíram um novo modelo para determinar de onde vinha o plasma, ligando as medições da Solar Orbiter a dados do Solar Dynamics Observatory da NASA para localizar a região de origem. Segundo a ESA, o trabalho mostra também que a atmosfera do Sol deixa a sua marca nas partículas do vento solar, o que poderá permitir aos cientistas reconstituir a história do plasma medido longe do Sol.