Uma equipe de físicos liderada pela Universidade de Iowa descreveu com mais detalhes o campo elétrico do Sol.

 Caros Leitores;

Os pesquisadores mediram o fluxo de elétrons vindos do Sol enquanto a espaçonave Parker Solar Probe se aproximava da nossa estrela natal. Foto de Tim Schoon.

POR: RICHARD C. LEWIS | 2021.07.14 | 09:27

À medida que a Parker Solar Probe se aproxima do sol, estamos aprendendo coisas novas sobre nossa estrela natal.

Em um novo estudo, físicos liderados pela Universidade de Iowa relatam as primeiras medições definitivas do campo elétrico do Sol e como o campo elétrico interage com o vento solar, a corrente de fluxo rápido de partículas carregadas que pode afetar as atividades na Terra, de satélites para telecomunicações.

Os físicos calcularam a distribuição de elétrons dentro do campo elétrico do Sol, feito possível pelo fato de que a Parker Solar Probe jorrou a 0,1 unidades astronômicas (UA), ou meros 9 milhões de milhas, do Sol - mais perto do que qualquer espaçonave está abordado. A partir da distribuição dos elétrons, os físicos foram capazes de discernir o tamanho, a amplitude e o escopo do campo elétrico do Sol com mais clareza do que antes.

“O ponto principal que gostaria de fazer é que você não pode fazer essas medições longe do Sol. Você só pode fazê-los quando chegar perto”, diz Jasper Halekas, professor associado do Departamento de Física e Astronomia de Iowa e autor correspondente do estudo. “É como tentar entender uma cachoeira olhando para o rio um quilômetro e meio rio abaixo. As medições que fizemos em 0,1 UA, na verdade, estamos na cachoeira. O vento solar ainda está acelerando naquele ponto. É realmente um ambiente incrível para se estar”.

O campo elétrico do Sol surge da interação de prótons e elétrons gerados quando os átomos de hidrogênio são separados no intenso calor gerado pela fusão nas profundezas do Sol. Nesse ambiente, os elétrons, com massas 1.800 vezes menores que a dos prótons, são lançados para fora, menos limitados pela gravidade do que seus irmãos prótons mais pesados. Mas os prótons, com sua carga positiva, exercem algum controle, controlando alguns elétrons devido às conhecidas forças de atração de partículas com carga oposta.

“Os elétrons estão tentando escapar, mas os prótons estão tentando puxá-los de volta. E esse é o campo elétrico”, diz Halekas, um co-investigador do instrumento Solar Wind Electrons, Alphas e Protons a bordo da Parker Solar Probe, a missão liderada pela NASA que foi lançada em agosto de 2018. “Se não houvesse campo elétrico, todos os elétrons fugiriam e desapareceriam. Mas o campo elétrico mantém tudo junto como um fluxo homogêneo”.

Agora, imagine o campo elétrico do Sol como uma tigela imensa e os elétrons como bolas de gude rolando pelas laterais em velocidades diferentes. Alguns dos elétrons, ou mármores nesta metáfora, são rápidos o suficiente para cruzar a borda da tigela, enquanto outros não aceleram o suficiente e eventualmente rolam de volta para a base da tigela.

Os físicos da Universidade de Iowa obtiveram novos insights sobre o campo elétrico solar. Os pesquisadores mediram os elétrons saindo do sol, um constituinte principal do vento solar, para determinar o limite de energia entre os elétrons que escapam das garras do Sol e os que não o fazem. Imagem cortesia de Jasper Halekas Lab.

“Estamos medindo os que voltam e não os que não voltam”, diz Halekas. “Há basicamente um limite de energia ali entre os que escapam da tigela e os que não escapam, que pode ser medido. Como estamos perto o suficiente do Sol, podemos fazer medições precisas da distribuição de elétrons antes que ocorram colisões mais distantes que distorçam a fronteira e obscureçam a marca do campo elétrico”.

A partir dessas medições, os físicos podem aprender mais sobre o vento solar, o jato de plasma de um milhão de milhas por hora do sol que se espalha sobre a Terra e outros planetas do Sistema Solar. O que eles descobriram é que o campo elétrico do Sol exerce alguma influência sobre o vento solar, mas menos do que se pensava.

“Agora podemos colocar um número de quanto da aceleração é fornecida pelo campo elétrico do Sol”, diz Halekas. “Parece que é uma pequena parte do total. Não é a coisa principal que dá impulso ao vento solar. Isso então aponta para outros mecanismos que podem estar dando ao vento solar a maior parte de seu impulso”.

O artigo, “O déficit de elétrons voltados para o Sol: um sinal revelador do potencial elétrico do Sol”, foi publicado online em 14 de julho no The Astrophysical Journal.

Os autores colaboradores incluem Laura Bercic, da University College London; Phyllis Whittlesey, Davin Larson, Marc Pulupa e Stuart Bale, da Universidade da Califórnia, Berkeley; Matthieu Berthomier, da Universidade de Paris-Saclay; Justin Kasper, da Universidade de Michigan e do Observatório Astrofísico Smithsonian; Anthony Case e Michael Stevens, do Smithsonian Astrophysical Observatory; e Robert MacDowall, do NASA Goddard Space Flight Center.

A NASA financiou a pesquisa.

Fonte: Now Uiowa.Edu / 20-07-2021 

https://now.uiowa.edu/2021/07/physicists-led-university-iowa-more-fully-describe-suns-electric-field     

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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant 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 GlobeProgram / NASA GlobeCloud, 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 NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.

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