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Viagem para a estrela mais próxima

A sonda Parker Solar, da NASA, será lançada em 11 de agosto para explorar o ambiente extremo da atmosfera misteriosamente superaquecida de nossa estrela

NASA, Johns Hopkins APL and Steve Gribben

Ilustração da Sonda Solar Parker da NASA se aproximando do Sol.

No primeiro semestre, pessoas em toda a América do Norte foram cativadas por um dos fenômenos mais espetaculares da natureza: um eclipse solar total. Alguns viajaram milhares de quilômetros para testemunhar o cessar da luz do Sol, mesmo que apenas por alguns instantes. Quando a Lua passa na frente da nossa estrela, podemos vislumbrar algo raro: a atmosfera externa do Sol.

Conhecida como coroa solar, essa névoa cintilante que envolve nossa estrela é o alvo da próxima missão espacial da NASA. Na madrugada de 11 de agosto, a sonda Parker Solar será lançada em uma jornada inédita para alcançar e tocar o Sol. A espaçonave voará através da atmosfera exterior de nossa estrela, detectando e medindo partículas. Os cientistas esperam solucionar o mistério das altas temperaturas da coroa solar.

Colocada no topo do pesado foguete Delta 4, a Sonda Solar Parker será lançada da Terra e, com sete “empurrões” gravitacionais dados pelo planeta Vênus (e uma impulsão dada pelo estágio superior do foguete), se tornará a espaçonave mais rápida que já voou, atingindo uma velocidade máxima de cerca de 644 mil km/h no momento de sua maior aproximação ao Sol, em dezembro de 2024. Isso é rápido o suficiente para viajar entre Nova York e Los Angeles em apenas 20 segundos. Como parte de um balé orbital cuidadosamente coreografado, a sonda irá completar 24 órbitas ao redor de nossa estrela por cerca de oito anos, chegando a apenas 6,1 milhões de quilômetros da superfície do Sol - sete vezes mais próxima do que qualquer outra nave na história chegou, e bem dentro do limite da coroa solar, que se estende até 15 a 20 raios solares (ou cerca de 10,3 milhões a 13,8 milhões de km) de sua superfície. Deste local vantajoso, a sonda usará sua coleção de quatro instrumentos para analisar partículas solares e plasma, bem como campos elétricos e magnéticos dentro da coroa.

Nossa estrela hospedeira é um enigma ardente: o calor é gerado no núcleo do Sol e irradiado para fora, mas a atmosfera externa da estrela é quase 300 vezes mais quente do que sua superfície. Este fato parece quebrar as próprias leis da termodinâmica - quanto mais longe você está da lareira, mais frio você fica, certo? Não na coroa solar. "O Sol é o principal enigma do universo", diz o astrofísico Eugene Parker, professor emérito da Universidade de Chicago que batizou a sonda com seu nome. Por ser a única estrela que podemos estudar de perto, entender isso nos ajuda a entender melhor todas as estrelas.

A missão tem como objetivo responder a três perguntas que confundem os astrofísicos há décadas: a primeira é qual o mecanismo responsável pelo calor da coroa. Os cientistas suspeitam que a resposta tenha a ver com o campo magnético do Sol. As linhas do campo magnético armazenam e estimulam a energia na fotosfera (que percebemos como a superfície do Sol) e a liberam na atmosfera da estrela, diz Nicholeen Viall, um astrofísico do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA. Mas como e quando esta liberação ocorre permanece um mistério. "Se pudermos descobrir isso", diz ela, "esse é um problema físico fundamental que resolveríamos sobre o Universo em geral".

A próxima tarefa da sonda é estudar o que os cientistas chamam de vento solar - uma série de partículas carregadas que o Sol lança no espaço. Este fluxo atravessa o Sistema Solar, banhando quaisquer planetas, luas, asteroides e cometas em radiação. A espaçonave irá voar pelo interior do evento, esclarecendo as causas misteriosas que geram o vento solar. Proposto por Parker em 1958, o vento ainda intriga os cientistas com seu comportamento contra-intuitivo: em vez de se dispersar o mais longe possível do Sol, o vento solar na verdade aumenta sua velocidade e, de alguma forma, salta de uma brisa constante para uma vazão supersônica, indo para longe da coroa solar a milhões de quilômetros por hora.

O dilema do vento solar e o mistério da coroa estão conectados, diz Viall. "Você não obtêm um vento solar se você não tem uma coroa quente em primeiro lugar." As observações de perto da coroa e do vento solar da sonda Parker deverão revolucionar o campo da heliofísica - a física do sol. Discussões sobre a fonte desse calor extra fervilharam por décadas. Mas especialistas concordam em uma coisa: provavelmente ela começa na zona de convecção, logo abaixo da fotosfera. À medida que o plasma do Sol flui através de linhas de campo magnético, ele pode criar correntes elétricas que, por sua vez, criam mais campos magnéticos. Essas linhas às vezes se enroscam e acabam se quebrando. Isso libera grandes quantidades de energia no plasma circundante na forma de uma labareda solar, ou flare. As linhas, em conjunto com a obstrução de explosões menores (chamadas nanoflares, cada uma tão poderosa quanto uma bomba de hidrogênio de 50 megatons) na superfície do Sol, poderiam explicar a alta temperatura da coroa.

Finalmente, a sonda investigará um fenômeno incômodo chamado clima espacial. Da Terra, o Sol aparece como uma esfera brilhante e serena, mas na realidade é como uma criança pequena, sempre fazendo birra. Durante esses acessos de raiva, nossa estrela ocasionalmente solta explosões de radiação e nós de plasma para o espaço. As explosões mais extremas, conhecidas como ejeções de massa coronal (CMEs, na sigla em inglês), podem danificar sistemas vitais como redes elétricas e satélites de comunicação, e também pode impregnar astronautas no espaço com doses prejudiciais de radiação. Embora o campo magnético do nosso planeta nos proteja de grande parte da fúria do Sol, seus efeitos protetores podem ficar sobrecarregados às vezes. As medições da sonda nos mostrarão onde nascem os CMEs solares, levando a potenciais previsões aprimoradas de eventos climáticos espaciais eventualmente perigosos. "Vamos ver como o que acontece no Sol se transforma no que vemos e experimentamos aqui na Terra", diz Nicky Fox, cientista da sonda Parker Laboratório de Física Aplicada de Johns Hopkins.

Ao explorar toda a força do calor e da radiação solar, a espaçonave nos ajudará a entender nosso próprio hospedeiro estelar, assim como outros em todo o Universo. “A sonda solar está indo para uma região do espaço nunca antes explorada”, disse Parker. "É muito emocionante o que finalmente vamos poder observar."

Amy Thompson

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