Um Evento Solar Raro: Fusão de Características Coronal

No dia 18 de março de 2022, rolou um evento bem interessante no Sol, envolvendo um buraco coronal e um Escurecimento Coronal causado por uma ejeção de massa coronal (CME). Esse rolê mostrou como essas duas paradas solares podiam se juntar e ficar assim por mais de 72 horas. Os cientistas usaram dados de várias naves espaciais pra estudar o que aconteceu durante essa mistura do escurecimento coronal com o buraco coronal polar sul.

#O que são Buracos Coronais e Escurecimentos Coronais?

Buracos coronais são áreas na superfície do Sol que têm densidade e temperatura mais baixas, fazendo com que apareçam escuras em certos comprimentos de onda da luz. Eles são caracterizados por campos magnéticos abertos que deixam o plasma escapar pro espaço como vento solar. Esses buracos podem ser encontrados nos polos e às vezes em latitudes mais baixas. Podem durar várias rotações solares e acredita-se que se formem a partir da acumulação de campos magnéticos abertos com o tempo.

Os escurecimentos coronais, por outro lado, parecem similares aos buracos coronais, mas são temporários. Eles geralmente aparecem durante erupções solares como flares ou CMEs. Escurecimentos coronais ocorrem quando o plasma escapa e deixa uma região com menos luz, frequentemente observados logo após uma erupção. Eles podem ser classificados em dois tipos: escurecimentos centrais, que aparecem perto do local da erupção e indicam onde estão os campos magnéticos da erupção, e escurecimentos secundários, que são maiores e duram menos.

Quando uma CME acontece, pode criar um escurecimento coronal à medida que o plasma se move pra fora daquela área. Esse estudo analisou como um escurecimento coronal se fundiu com um buraco coronal, um evento que não é muito comum de ser visto e raramente é estudado em detalhes.

#O Evento da Fusão

No dia do evento de fusão, um canal de filamento e um buraco coronal foram observados no Sol. Um filamento entrou em erupção por volta das 02:00 UT, resultando em uma CME e criando dois escurecimentos coronais. Um desses escurecimentos se moveu em direção ao buraco coronal polar sul. Por volta das 08:15 UT, o escurecimento coronal chegou na borda do buraco coronal e aparentou se juntar a ele. Os cientistas registraram esse evento usando vários instrumentos que observavam em diferentes comprimentos de onda.

#Observações e Coleta de Dados

Pra entender esse processo de fusão, os cientistas usaram imagens no espectro de Ultravioleta Extremo (EUV) obtidas de algumas naves espaciais. Essas imagens mostraram o Sol em diferentes estágios da fusão. Eles também usaram dados espectroscópicos pra medir como o plasma estava se movendo nessas regiões. Essa combinação de observações permitiu uma análise detalhada do evento de fusão.

Os instrumentos usados incluíram o Atmospheric Imaging Assembly a bordo do Solar Dynamics Observatory, que observa continuamente o disco solar em vários comprimentos de onda. Outro instrumento, o Extreme Ultraviolet Imager a bordo do Solar Orbiter, forneceu imagens com alta definição e resolução.

Os cientistas também usaram magnetogramas fotosféricos, que medem o campo magnético na superfície do Sol, pra entender melhor as propriedades magnéticas das regiões em fusão. Essa combinação de observações deu uma imagem mais clara do que rolou durante esse evento.

#Mudanças Durante a Fusão

À medida que a fusão acontecia, as características físicas do buraco coronal e do escurecimento coronal começaram a mudar. Depois da fusão, as duas estruturas não eram mais distinguíveis uma da outra. As velocidades de fluxo ascendente, que medem quão rápido o plasma se move pra cima nessas regiões, se tornaram similares. Os movimentos mistos do plasma, incluindo tanto fluxos ascendentes quanto descendentes, indicaram interações em andamento na área fundida.

Pontos brilhantes apareceram e jatos coronares foram observados na região fundida, sugerindo que a Reconexão Magnética estava rolando. Essa reconexão é quando as linhas de campo magnético se rearranjam e liberam energia, frequentemente resultando nesses jatos e iluminações.

#O que é Reconexão Magnética?

Reconexão magnética é um processo chave que acontece na atmosfera do Sol. Acontece quando as linhas de campo magnético que estão perto umas das outras se rearranjam e se conectam de novas maneiras. Esse processo pode liberar uma quantidade significativa de energia, resultando em vários fenômenos solares como flares, jatos, e Ejeções de Massa Coronal. No contexto desse evento de fusão, a reconexão entre as linhas de campo do buraco coronal e do escurecimento coronal desempenhou um papel importante. As linhas de campo de ambas as estruturas se conectaram e trocaram lugares, o que permitiu que a fusão acontecesse.

#Cronologia dos Eventos

Ao longo do dia do evento, vários momentos chave foram identificados.

• 02:00 UT: O filamento começou a entrar em erupção, resultando em uma CME e na formação de escurecimentos coronais.
• 03:36 UT: Luvas de flare eram visíveis.
• 08:15 UT: O escurecimento coronal se fundiu com o buraco coronal polar sul.
• 11:30 UT: A expansão dos pontos de pé da luva do flare parou, indicando o fim da atividade de fusão.

Depois da fusão, a nova região persistiu por pelo menos três dias, durante os quais ela encolheu e eventualmente desapareceu.

#Análise da Dinâmica do Plasma

Dados espectroscópicos permitiram que os cientistas analisassem o movimento do plasma durante a fusão. Ao examinar a velocidade Doppler, que indica quão rápido o material está se movendo, eles notaram fluxos ascendentes fortes em certas regiões inicialmente. Contudo, após a fusão, os padrões de fluxo se tornaram mistos e mais caóticos, com tanto fluxos ascendentes quanto descendentes presentes. A análise sugeriu que a velocidade do fluxo ascendente do escurecimento coronal diminuiu após a fusão, se alinhando mais com as velocidades típicas do buraco coronal.

#O Papel dos Jatos Coronares

Durante o evento de fusão, vários jatos e eventos de iluminação foram observados. Esses jatos são frequentemente vistos na atmosfera do Sol e podem ser causados por processos de reconexão. Nesse caso, os pesquisadores notaram que um jato específico se tornou visível às 10:00 UT. Esse jato mostrou uma forma fina e colimada típica de jatos coronares padrão, indicando um fluxo bem definido de plasma se movendo pra fora.

#A Conexão Entre Buracos Coronais e Escurecimentos

Embora buracos coronais e escurecimentos coronais pareçam similares, eles têm vida útil e origens diferentes. Buracos coronais podem durar várias rotações solares, enquanto escurecimentos coronais são temporários e geralmente se formam rapidamente durante erupções solares. Porém, esse evento de fusão deu uma visão de como essas duas características podem se relacionar. O escurecimento coronal que se fundiu com o buraco coronal persistiu muito mais do que o esperado, sugerindo que, em certas circunstâncias, escurecimentos coronais podem contribuir pra formação ou evolução de buracos coronais.

#Conclusão

A fusão de um escurecimento coronal e um buraco coronal em 18 de março de 2022, forneceu insights valiosos sobre a dinâmica das características solares. O evento demonstrou como essas duas estruturas podiam se combinar, mostrar dinâmicas de plasma complexas e se tornarem indistinguíveis uma da outra com o tempo. O estudo destacou a importância de usar vários métodos de observação pra capturar e analisar fenômenos solares, particularmente na compreensão da atmosfera do Sol e seu impacto no espaço ao redor.

Pesquisas futuras devem focar em eventos de fusão semelhantes pra explorar melhor como essas estruturas interagem, as implicações para a atividade solar e seus possíveis efeitos no clima espacial. Eventos como esse destacam o comportamento complexo do Sol e os processos dinâmicos que governam suas características.