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O instrumento SWAP a bordo da sonda New Horizons da NASA confirmou que o vento solar diminui à medida que viaja mais longe do Sol. Este esquema da heliosfera mostra que o vento solar começa a desacelerar a uma distância radial de aproximadamente 4 UA do Sol e continua a desacelerar à medida que se move em direção ao sistema solar externo e capta material interestelar. As extrapolações atuais revelam que o choque de terminação pode estar mais próximo do que o encontrado pela sonda Voyager. No entanto, o aumento da atividade solar em breve expandirá a heliosfera e empurrará o choque de terminação para mais longe, possivelmente para a faixa de 84-94 UA encontrada pela sonda Voyager. Crédito: Figura cortesia do Southwest Research Institute; artista de fundo renderização pela NASA e Adler Planetarium
As medidas tomadas pelo instrumento Solar Wind Around Pluto (SWAP) a bordo da sonda New Horizons da NASA estão fornecendo novas informações importantes de alguns dos mais distantes pontos do espaço já explorados. Em um artigo publicado recentemente no Astrophysical Journal , uma equipe liderada pelo Southwest Research Institute mostra como o vento solar - o fluxo supersônico de partículas carregadas sopradas pelo Sol - evolui a distâncias crescentes do Sol.
"Anteriormente, apenas as missões Pioneer 10 e 11 e Voyager 1 e 2 exploravam o sistema solar externo e a heliosfera externa , mas agora a New Horizons está fazendo isso com instrumentos científicos mais modernos", disse a Dra. Heather Elliott, cientista da equipe do SwRI , Pesquisador Principal Adjunto do instrumento SWAP e principal autor do trabalho. "A influência do nosso Sol no ambiente espacial se estende muito além dos planetas externos , e o SWAP está nos mostrando novos aspectos de como esse ambiente muda com a distância."
O vento solar preenche uma região do espaço em forma de bolha que abrange nosso sistema solar, chamado heliosfera . A bordo do New Horizons, o SWAP coleta medições diárias detalhadas do vento solar, além de outros componentes-chave chamados "íons de captação interestelar" na heliosfera externa. Esses íons de captação interestelar são criados quando o material neutro do espaço interestelar entra no sistema solar e é ionizado pela luz do Sol ou por interações de troca de carga com íons de vento solar.
À medida que o vento solar se afasta do Sol, encontra uma quantidade crescente de material do espaço interestelar. Quando o material interestelar é ionizado, o vento solar pega o material e, segundo os pesquisadores, diminui a velocidade e aquece em resposta. O SWAP agora detectou e confirmou esse efeito previsto.
A equipe do SWAP comparou as medições de velocidade do vento solar da New Horizons de 21 a 42 unidades astronômicas com as velocidades de 1 AU da sonda Advanced Composition Explorer (ACE) e Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO). (Uma UA é igual à distância entre o Sol e a Terra.) Por volta da 21 UA, parecia que o SWAP poderia estar detectando a lentidão do vento solar em resposta à captação de material interestelar. No entanto, quando a New Horizons viajou além de Plutão, entre 33 e 42 UA, o vento solar mediu 6-7% mais lento que na distância de 1 UA, confirmando o efeito.
Além de confirmar a desaceleração do vento solar a grandes distâncias, a mudança na temperatura e densidade do vento solar também pode fornecer um meio de estimar quando a New Horizons se juntará à sonda Voyager do outro lado do choque de terminação, a marcação de limite onde o vento solar diminui para menos do que a velocidade do som ao se aproximar do meio interestelar. A Voyager 1 atravessou o choque de terminação em 2004 na 94 UA, seguida pela Voyager 2 em 2007 na 84 AU. Com base nos atuais níveis mais baixos de atividade solar e nas pressões mais baixas do vento solar, espera-se que o choque de terminação tenha se aproximado do Sol desde o cruzamento da Voyager. Extrapolar as tendências atuais nas medições da New Horizons também indica que o choque de terminação pode agora estar mais próximo do que quando foi cruzado pela Voyager. Com a maior brevidade, A New Horizons atingirá o choque de rescisão em meados da década de 2020. À medida que a atividade do ciclo solar aumenta, o aumento da pressão provavelmente expandirá a heliosfera. Isso poderia levar o choque de terminação para a faixa de 84-94 UA encontrada pela sonda Voyager antes que a New Horizons tivesse tempo de atingir o choque de terminação.
A jornada da New Horizons pela heliosfera externa contrasta com a da Voyager, pois o atual ciclo solar é moderado em comparação com o ciclo solar muito ativo que a Voyager experimentou na heliosfera externa. Além de medir o vento solar, o SWAP da New Horizons é extremamente sensível e mede simultaneamente os baixos fluxos de íons de captação interestelar com resolução de tempo sem precedentes e extensa cobertura espacial. New Horizons também é a única espaçonave no vento solar além de Marte (1,5 AU) e, consequentemente, a única espaçonave que mede as interações entre o vento solar e o material interestelar na heliosfera externa durante o atual ciclo solar brando. A New Horizons está a caminho de ser a primeira espaçonave a medir o vento solar e os íons de captação interestelar no choque de terminação.
"A New Horizons avançou significativamente nosso conhecimento de objetos planetários distantes, e é justo que agora também esteja revelando novos conhecimentos sobre nosso próprio Sol e sua heliosfera", disse o pesquisador principal da New Horizons, Dr. Alan Stern, do SwRI.
O artigo "Abrandamento do vento solar na heliosfera exterior" por Elliott, DJ McComas, EJ Zirnstein, BM Randol, PA Delamere, G. Livadiotis, F. Bagenal, NP Barnes, SA Stern, LA Young, CB Olkin, J. Spencer, HA Weaver, K. Ennico, GR Gladstone e CW Smith, foi publicado em 11 de novembro no Astrophysical Journal.
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Mais informações: Heather A. Elliott et al. Diminuição do vento solar na heliosfera externa, The Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ab3e49
Informações do periódico: Astrophysical Journal
Fornecido pelo Southwest Research Institute
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration
(NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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