Evento Significativo de Partículas Solares Observado

No dia 28 de outubro de 2021, rolou um evento solar super importante, marcando o primeiro grande evento de partículas solares no ciclo solar 25. Os cientistas notaram um aumento de partículas de alta energia do Sol que chegaram até a Terra e outras espaçonaves. Esse evento é conhecido como uma Melhoria de Nível de Solo (GLE), especificamente o GLE73, que envolve um aumento no número de raios cósmicos atingindo a atmosfera da Terra.

#O que rolou?

Esse evento solar foi desencadeado por uma erupção solar de classe X1.0, que é um tipo de erupção solar intensa. A erupção começou às 15:17 UT e atingiu o pico às 15:35 UT. Essa erupção expulsa partículas e pode criar ondas de choque na atmosfera solar. Quando essas partículas viajam em direção à Terra e além, elas podem impactar satélites e atividades humanas no espaço.

Os dados desse evento vieram de várias espaçonaves localizadas a diferentes distâncias do Sol, variando de cerca de 0,6 a 1,6 UA (Unidades Astronômicas, onde 1 UA é a distância da Terra ao Sol). Isso permitiu que os pesquisadores coletassem uma ampla gama de observações e entendessem melhor a dinâmica do evento.

#Observações das Partículas Solares

Os cientistas mediram partículas solares energéticas (SEPs), que são partículas como prótons e íons mais pesados que são acelerados durante eventos solares. Eles observaram essas partículas em diferentes níveis de energia, desde 10 MeV (Mega-eletrónvolts) até 600 MeV.

Os pesquisadores usaram vários instrumentos a bordo de diferentes espaçonaves para captar dados sobre essas partículas. Por exemplo, algumas espaçonaves analisaram a velocidade e a intensidade das partículas, enquanto outras estudaram sua composição para identificar quantos prótons e íons mais pesados estavam presentes.

#O Papel das Ondas de Choque

Durante o evento, uma Onda de Choque forte se formou dentro da baixa coroa, a camada externa da atmosfera do Sol. Essa onda de choque acontece quando a erupção solar empurra o material solar ao redor mais rápido do que as ondas sonoras podem viajar. A onda de choque acelera as partículas, permitindo que elas ganhem alta energia.

As medições mostraram que várias espaçonaves estavam conectadas a áreas de choque forte. Por exemplo, a Parker Solar Probe e o Solar Orbiter estavam perto de regiões onde a onda de choque estava particularmente intensa. Isso é crítico, pois significa que essas espaçonaves provavelmente registraram as primeiras chegadas das partículas aceleradas.

Em contraste, as espaçonaves que estavam mais distantes da erupção experimentaram conexões com regiões de choque mais fracas. Isso explica por que diferentes espaçonaves observaram diferentes intensidades e energias das partículas solares.

#Hora de Liberação das Partículas

Os cientistas aplicaram técnicas de análise para estimar quando as SEPs foram liberadas. Ao observar os horários de chegada das partículas em diferentes energias, os pesquisadores puderam inferir o tempo de liberação do Sol para cada espaçonave. Esses métodos, conhecidos como análise de dispersão de velocidade e análise de deslocamento temporal, ajudaram a determinar quando partículas de alta energia foram liberadas após a erupção solar.

Os primeiros horários de liberação foram detectados pela Parker Solar Probe e outras espaçonaves, com horários de liberação variando levemente para cada observador. Isso indica que, enquanto as partículas foram ejetadas quase simultaneamente, seus tempos de viagem diferiram com base em seus caminhos pelo espaço.

#Composição das Partículas Solares

Um aspecto importante de estudar eventos solares é entender a composição das partículas solares. Os cientistas usaram instrumentos especiais para medir as proporções de diferentes tipos de partículas, como prótons, hélio e íons mais pesados como ferro. As composições das partículas observadas durante esse evento não mostraram um aumento significativo de materiais acelerados pela erupção, levando os pesquisadores a sugerir que a onda de choque desempenhou um papel mais dominante na aceleração das partículas.

#A Expansão da Onda de Choque

Os pesquisadores utilizaram instrumentos de sensoriamento remoto para observar o desenvolvimento e a expansão da onda de choque. Ao rastrear o movimento da onda, eles coletaram dados sobre quão rápido a onda de choque se propagou pela atmosfera solar. A onda de choque se expandiu rapidamente em direções radiais e laterais, indicando uma liberação poderosa de energia do Sol.

Essa onda de choque que se movia rápido interagiu com estruturas solares ao redor, o que provavelmente contribuiu para sua força. A natureza expansiva da onda de choque foi essencial para determinar quão efetivamente ela poderia acelerar partículas solares.

#Avaliando a Conectividade com o Sol

O conceito de conectividade é crucial para entender como as partículas viajam do Sol até diferentes observadores. As linhas do campo magnético que conectam os observadores ao Sol podem variar dependendo das condições solares na hora. Os pesquisadores realizaram rastreamento do campo magnético para avaliar quão bem cada espaçonave estava conectada à fonte solar das partículas.

Os resultados mostraram que várias espaçonaves estavam magneticamente ligadas a regiões do Sol que foram influenciadas pela erupção solar e pela onda de choque. Essa conectividade é vital para interpretar com precisão as observações das partículas solares e determinar de onde elas se originaram.

#Insights das Observações de Múltiplas Espaçonaves

O uso de múltiplas espaçonaves permitiu que os cientistas obtivessem uma visão abrangente do evento solar. A posição e as medições únicas de cada espaçonave contribuíram para uma compreensão mais ampla das dinâmicas envolvidas nos processos de aceleração e transporte de partículas.

Os dados comparativos mostraram que, enquanto algumas espaçonaves tiveram conexões fortes com a fonte de partículas, outras tiveram conexões mais fracas, impactando a intensidade das partículas que observaram. Por exemplo, a proximidade da Parker Solar Probe ao evento solar resultou em observações mais imediatas de partículas de alta energia.

#Efeitos Interplanetários do Evento

Além das observações feitas perto do Sol, os efeitos desse evento solar se estenderam ao espaço interplanetário. À medida que as partículas de alta energia viajavam para fora, elas influenciavam o Vento Solar, um fluxo constante de partículas carregadas liberadas pelo Sol. A interação entre o vento solar e as partículas ejetadas poderia afetar as operações das espaçonaves e as comunicações na Terra.

A onda de choque e o evento de partículas solares resultante podem também perturbar o ambiente magnético ao redor da Terra, potencialmente afetando as operações de satélites e até as redes elétricas. Entender essas interações é crítico para a previsão do clima espacial e para proteger a tecnologia em órbita.

#Direções Futuras de Pesquisa

Esse evento solar demonstrou o papel significativo das ondas de choque na aceleração das partículas solares, oferecendo lições valiosas para pesquisas futuras. Os cientistas enfatizam a necessidade de mais estudos sobre como a aceleração de partículas ocorre durante tais eventos e como diferentes mecanismos-como ondas de choque e processos relacionados à erupção-influenciam o comportamento geral das partículas solares.

Os pesquisadores também pretendem melhorar os modelos que simulam o transporte de partículas solares pelo espaço. Ao incorporar mais dados e refinar as técnicas, eles esperam aprimorar sua compreensão dos eventos solares e suas implicações para o clima espacial.

#Conclusão

O evento de partículas solares de 28 de outubro de 2021 forneceu um rico conjunto de dados para os pesquisadores que estudam a aceleração e o transporte de partículas no sistema solar. Ao examinar os papéis das ondas de choque, o timing da liberação das partículas, a composição das partículas solares e a conectividade com o Sol, os cientistas ganharam insights valiosos que ajudarão em futuras pesquisas solares e melhorarão a compreensão dos fenômenos do clima espacial. O esforço colaborativo de múltiplas espaçonaves permitiu um estudo abrangente desse evento, reforçando a importância da monitoração e pesquisa solar contínuas em um mundo cada vez mais dependente da tecnologia.