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# Física# Astrofísica solar e estelar# Física do espaço

Grande erupção solar observada em 17 de abril de 2021

Um evento solar poderoso liberou partículas energéticas, observado por várias naves espaciais.

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Em 17 de abril de 2021, rolou um evento solar grande, onde uma erupção intensa do sol resultou em uma liberação significativa de partículas energéticas, conhecidas como Partículas Energéticas Solares (SEPs). Esse evento foi marcante porque foi observado por várias espaçonaves em lugares diferentes no espaço, permitindo que os cientistas juntassem um monte de dados.

O Que Aconteceu?

O evento solar começou com uma erupção poderosa, caracterizada pela liberação de plasma e partículas energéticas no espaço. Essa erupção tava ligada a uma explosão solar e uma ejeção de massa coronal (CME). A explosão é um brilho repentino no sol, enquanto a CME envolve uma grande expulsão de plasma e campos magnéticos da coroa solar.

Durante esse evento, as partículas foram detectadas por cinco espaçonaves diferentes, que estavam a distâncias variadas do sol, entre 0,42 e 1 unidade astronômica (UA). Essa cobertura ampla ajudou os cientistas a entender como as partículas energéticas viajaram pelo espaço e chegaram a diferentes locais.

Observações e Medidas

As espaçonaves que observaram o evento incluíram a BepiColombo, Parker Solar Probe, Solar Orbiter, STEREO A e uma espaçonave próxima da Terra. Cada uma delas forneceu dados valiosos que ajudaram na análise das características da erupção solar e do evento de partículas que se seguiu.

As observações mostraram que o evento produziu elétrons e prótons de alta energia, que foram detectados em diferentes níveis de intensidade pelas espaçonaves. Essas partículas são de grande interesse porque podem afetar a tecnologia na Terra e no espaço.

Diferentes espaçonaves, diferentes observações

  1. BepiColombo: Essa espaçonave estava mais próxima da fonte da erupção e registrou altos níveis de partículas energéticas. Ela deu as primeiras indicações de injeções de partículas no espaço.

  2. Parker Solar Probe: Apesar de estar um pouco mais longe da fonte que a BepiColombo, também registrou intensidades de partículas significativas e o perfil de evento mais impulsivo.

  3. Solar Orbiter: Essa espaçonave, mais distante do sol em comparação com as duas anteriores, mostrou características diferentes das SEPs, incluindo tempos de chegada das partículas atrasados.

  4. STEREO A: Essa espaçonave detectou eventos de partículas menos intensos em comparação com as outras, refletindo sua distância e ângulo em relação à erupção.

  5. Espaçonave Próxima da Terra: Posicionada no ponto L1 entre a Terra e o sol, essa espaçonave registrou partículas de alta energia, embora o evento tenha sido gradual e fraco.

Cronologia dos Eventos

A explosão solar começou às 16:00 UT e durou cerca de uma hora. As partículas energéticas começaram a chegar em diferentes espaçonaves com um certo atraso. Por exemplo, as partículas começaram a chegar na BepiColombo minutos depois que a explosão começou, enquanto nas Parker Solar Probe e Solar Orbiter a chegada foi um pouco atrasada.

O timing em que as SEPs foram detectadas é crucial para entender quão rápido elas se propagam pelo espaço. Essa informação pode informar os cientistas sobre as condições e processos que acontecem durante as erupções solares.

O Papel da CME

A CME associada a essa explosão solar estava se movendo relativamente devagar, a cerca de 880 quilômetros por segundo. Apesar da velocidade mais lenta, essa CME teve um papel importante na aceleração e liberação de partículas. Sua estrutura e expansão ajudaram a criar as condições para a produção de partículas energéticas.

A onda de choque criada pela CME pode ter acelerado as partículas, contribuindo para a detecção ampla das SEPs. Entender essas interações ajuda os cientistas a aprender mais sobre como partículas solares viajam pelo espaço e como elas podem impactar espaçonaves e tecnologias na Terra.

Observações de Rádio

Emissões de rádio também foram observadas durante esse evento, com diferentes tipos de explosões indicando aceleração de partículas. Explosões de Rádio Tipo III, que estão ligadas a feixes de elétrons em movimento rápido, foram registradas por várias espaçonaves. Os padrões dessas explosões ajudaram os cientistas a analisar a direção e intensidade das injeções de partículas.

As observações indicam que a fonte dessas emissões de rádio pode ter variado, sugerindo múltiplos pontos de injeção para as partículas. A presença de várias explosões indica que diferentes processos estavam em ação durante o evento.

Implicações e Conclusões

Esse evento solar destaca a complexidade das erupções solares e as dinâmicas associadas à aceleração de partículas. Diferentes espaçonaves forneceram um monte de dados que revelaram como as partículas energéticas se espalham pelo sistema solar interno.

As descobertas desse evento não só aumentam nossa compreensão da física solar, mas também melhoram nossa capacidade de prever e mitigar os impactos da atividade solar na tecnologia e na vida na Terra. Os dados coletados contribuirão para estudos futuros e ajudarão a nos preparar para os fenômenos solares que vêm por aí.

O evento solar de 17 de abril de 2021 é um exemplo significativo de como as observações colaborativas de várias espaçonaves podem enriquecer nossa compreensão do comportamento do sol e sua influência no sistema solar.

Fonte original

Título: The 17 April 2021 widespread solar energetic particle event

Resumo: Context. A solar eruption on 17 April 2021 produced a widespread Solar Energetic Particle (SEP) event that was observed by five longitudinally well-separated observers in the inner heliosphere at heliocentric distances of 0.42 to 1 au: BepiColombo, Parker Solar Probe, Solar Orbiter, STEREO A, and near-Earth spacecraft. The event produced relativistic electrons and protons. It was associated with a long-lasting solar hard X-ray flare and a medium fast Coronal Mass Ejection (CME) with a speed of 880 km/s driving a shock, an EUV wave as well as long-lasting radio burst activity showing four distinct type III burst. Methods. A multi-spacecraft analysis of remote-sensing and in-situ observations is applied to attribute the SEP observations at the different locations to the various potential source regions at the Sun. An ENLIL simulation is used to characterize the interplanetary state and its role for the energetic particle transport. The magnetic connection between each spacecraft and the Sun is determined. Based on a reconstruction of the coronal shock front we determine the times when the shock establishes magnetic connections with the different observers. Radio observations are used to characterize the directivity of the four main injection episodes, which are then employed in a 2D SEP transport simulation. Results. Timing analysis of the inferred SEP solar injection suggests different source processes being important for the electron and the proton event. Comparison among the characteristics and timing of the potential particle sources, such as the CME-driven shock or the flare, suggests a stronger shock contribution for the proton event and a more likely flare-related source of the electron event. Conclusions. We find that in this event an important ingredient for the wide SEP spread was the wide longitudinal range of about 110 degrees covered by distinct SEP injections.

Autores: N. Dresing, L. Rodríguez-García, I. C. Jebaraj, A. Warmuth, S. Wallace, L. Balmaceda, T. Podladchikova, R. D. Strauss, A. Kouloumvakos, C. Palmroos, V. Krupar, J. Gieseler, Z. Xu, J. G. Mitchell, C. M. S. Cohen, G. A. de Nolfo, E. Palmerio, F. Carcaboso, E. K. J. Kilpua, D. Trotta, U. Auster, E. Asvestari, D. da Silva, W. Dröge, T. Getachew, R. Gómez-Herrero, M. Grande, D. Heyner, M. Holmström, J. Huovelin, Y. Kartavykh, M. Laurenza, C. O. Lee, G. Mason, M. Maksimovic, J. Mieth, G. Murakami, P. Oleynik, M. Pinto, M. Pulupa, I. Richter, J. Rodríguez-Pacheco, B. Sánchez-Cano, F. Schuller, H. Ueno, R. Vainio, A. Vecchio, A. M. Veronig, N. Wijsen

Última atualização: 2023-03-20 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2303.10969

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.10969

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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