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No final de 2017, uma nova região maciça de campo magnético entrou em erupção na superfície do Sol, próximo a uma mancha solar existente. A poderosa colisão de energia magnética produziu uma série de explosões solares potentes, causando condições turbulentas no clima espacial da Terra. Essas foram as primeiras explosões a serem capturadas, em sua progressão momento a momento, pelo radiotelescópio da NJIT, então aberto recentemente, do NJIT (EOVSA).
Em uma pesquisa publicada na revista Science , os cientistas solares que registraram essas imagens identificaram pela primeira vez exatamente quando e onde a explosão liberou a energia que aquecia o plasma expelido a energias equivalentes a 1 bilhão de graus de temperatura.
Com os dados coletados no espectro de microondas, eles foram capazes de fornecer medições quantitativas da força do campo magnético em evolução diretamente após a ignição do flare e acompanharam sua conversão em outras formas de energia - cinética, térmica e supertérmica - que alimentam o explosivo do flare. Viagem de 5 minutos pela coroa.
Até o momento, essas mudanças no campo magnético da coroa durante uma erupção ou outra erupção em larga escala foram quantificadas apenas indiretamente, a partir de extrapolações, por exemplo, do campo magnético medido na fotosfera - a camada superficial do Sol vista em branco luz. Essas extrapolações não permitem medições precisas das mudanças dinâmicas locais do campo magnético nos locais e, em escalas de tempo curtas o suficiente para caracterizar a liberação de energia do flare.
"Conseguimos identificar a localização mais crítica da liberação de energia magnética na coroa", disse Gregory Fleishman, distinto professor de pesquisa de física no Center for Solar-Terrestrial Research do NJIT e autor do artigo. "Estas são as primeiras imagens que capturam a microfísica de um surto - a cadeia detalhada de processos que ocorrem em pequenas escalas espaciais e temporais que permitem a conversão de energia".
Ao medir o declínio na energia magnética e a força simultânea do campo elétrico na região, eles são capazes de mostrar que os dois concordam com a lei da conservação de energia, portanto, são capazes de quantificar a aceleração de partículas que alimenta o clarão solar, incluindo a erupção associada e aquecimento do plasma.
Esses processos fundamentais são os mesmos que ocorrem nas fontes astrofísicas mais poderosas, incluindo explosões de raios gama, bem como em experimentos de laboratório de interesse tanto para a pesquisa básica quanto para a geração de energia de fusão prática.
Com 13 antenas trabalhando juntas, a EOVSA tira fotos em centenas de frequências na faixa de 1 a 18 GHz, incluindo comprimentos de onda ópticos, ultravioletas, raios X e rádio, em um segundo. Essa capacidade aprimorada de observar a mecânica dos foguetes abre novos caminhos para investigar as erupções mais poderosas em nosso sistema solar, que são iniciadas pela reconexão das linhas de campo magnético na superfície do Sol e alimentadas pela energia armazenada em sua coroa.
"A emissão de micro-ondas é o único mecanismo sensível ao ambiente do campo magnético coronal; portanto, as observações espectrais de micro-ondas EOVSA de alta cadência são a chave para permitir essa descoberta de rápidas mudanças no campo magnético", observou Dale Gary, um ilustre professor de física no NJIT, diretor da EOVSA e co-autor do artigo. "A medição é possível porque os elétrons de alta energia que viajam no campo magnético coronal emitem predominantemente sua radiação magnética sensível na faixa de microondas".
Antes das observações da EOVSA, não havia como ver a vasta região do espaço sobre a qual as partículas de alta energia são aceleradas e, em seguida, tornam-se disponíveis para maior aceleração pelas poderosas ondas de choque causadas pela erupção do flare, que, se direcionada à Terra, pode destruir naves espaciais e pôr em perigo os astronautas.
"A conexão das partículas aceleradas pelo flare com as aceleradas pelos choques é uma peça importante em nossa compreensão de quais eventos são benignos e que representam uma séria ameaça", afirmou Gary.
Pouco mais de dois anos após o início da operação da matriz expandida, ela gera automaticamente imagens de microondas do Sol e as disponibiliza à comunidade científica no dia-a-dia. À medida que a atividade solar aumenta ao longo dos 11 anos do ciclo solar, eles serão usados para fornecer os primeiros magnetogramas coronais diários, mapas da força do campo magnético 2.400 quilômetros acima da superfície do Sol.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pelo New Jersey Institute of Technology . Original escrito por Tracey Regan. Nota: O conteúdo pode ser editado por estilo e duração.
Referência da revista :
- Gregory D. Fleishman, Dale E. Gary, Bin Chen, Natsuha Kuroda, Sijie Yu, Gelu M. Nita. A deterioração do campo magnético coronal pode liberar energia suficiente para alimentar uma erupção solar . Ciência , 2020; 367 (6475): 278 DOI: 10.1126 / science.aax6874
Instituto de Tecnologia de Nova Jersey. "Os cientistas medem a energia em evolução dos primeiros minutos explosivos de uma explosão solar". ScienceDaily. ScienceDaily, 17 de janeiro de 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200117122105.htm>.
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Fonte: Science Dailly / 19/01/2020
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Hélio R.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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