Cientistas finalmente detectam ondas ocultas que energizam a corona solar
Pesquisadores deram um grande salto na física solar ao encontrar a primeira evidência direta de ondas Alfvén torsionais em pequena escala na coroa do Sol. Essas ondas magnéticas elusivas, teorizadas pela primeira vez na década de 1940, sempre foram suspeitas de desempenhar um papel crucial no aquecimento da atmosfera externa do Sol. As descobertas, publicadas…
Pesquisadores deram um grande salto na física solar ao encontrar a primeira evidência direta de ondas Alfvén torsionais em pequena escala na coroa do Sol. Essas ondas magnéticas elusivas, teorizadas pela primeira vez na década de 1940, sempre foram suspeitas de desempenhar um papel crucial no aquecimento da atmosfera externa do Sol.
As descobertas, publicadas em 24 de outubro na Nature Astronomy, foram alcançadas usando o poderoso Telescópio Solar Daniel K. Inouye da Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF) no Havaí. Com essa descoberta, os cientistas podem finalmente ter uma explicação para o motivo pelo qual a camada externa do Sol, a coroa, atinge milhões de graus, enquanto sua superfície permanece em torno de 5.500°C.
Entendendo as Ondas Alfvén e Seu Papel
As ondas Alfvén são vibrações magnéticas que se movem através do plasma, previstas pela primeira vez em 1942 pelo laureado com o Nobel Hannes Alfvén. Versões maiores dessas ondas já foram observadas anteriormente, muitas vezes ligadas a erupções solares. No entanto, essa nova observação marca a primeira vez que os cientistas capturaram evidências do tipo mais pequeno e constantemente presente, que pode fornecer energia contínua ao Sol.
O Professor Richard Morton, Fellow do UKRI Future Leader e da Universidade de Northumbria, liderou o estudo. Ele explicou: “Esta descoberta encerra uma busca prolongada por essas ondas que teve suas origens na década de 1940. Finalmente conseguimos observar diretamente esses movimentos torsionais torcendo as linhas do campo magnético de um lado para o outro na coroa.”
Uma Avanço Tecnológico com o Telescópio Solar Inouye
A descoberta foi possível graças ao Cryogenic Near Infrared Spectropolarimeter (Cryo-NIRSP) do Telescópio Solar Daniel K. Inouye, o instrumento mais avançado já construído para estudar a coroa do Sol. Este instrumento pode detectar estruturas extremamente finas na atmosfera solar e medir até mesmo o menor movimento do plasma.
O espelho de quatro metros do telescópio — quatro vezes maior do que qualquer telescópio solar anterior — faz dele a instalação mais poderosa de seu tipo. Operado pelo Observatório Solar Nacional da NSF, representa mais de vinte anos de colaboração global. A Universidade de Northumbria contribuiu por meio de um consórcio do Reino Unido que projetou câmeras para o Imager de Banda Visível do telescópio, construindo sobre a forte experiência da instituição em pesquisa solar.
Acompanhando o Ferro Superaquecido na Coroa
O Professor Morton recebeu tempo de observação enquanto o telescópio ainda estava em fase de testes. Usando o Cryo-NIRSP, sua equipe acompanhou o movimento do ferro na coroa, aquecido a uma extraordinária 1,6 milhões de graus Celsius.
A chave para identificar as ondas torcionais elusivas veio de novos métodos de análise de dados desenvolvidos por Morton. Como ele explica: “O movimento do plasma na coroa do Sol é dominado por movimentos de balanço. Esses movimentos mascaram as ações torsionais, então eu precisei desenvolver uma maneira de remover o balanço para encontrar a torção.”
Diferente das ondas “kink” mais familiares, que fazem com que estruturas magnéticas inteiras oscilem e podem ser vistas em vídeos solares, as ondas Alfvén torsionais criam um movimento de torção sutil que só pode ser detectado espectroscopicamente. Isso significa que os cientistas devem medir como o plasma se desloca para dentro e para fora da Terra, produzindo padrões vermelhos e azuis característicos nos lados opostos das estruturas magnéticas.
Desvendando os Segredos do Calor e da Energia Solar
Essa descoberta lança nova luz sobre como a atmosfera do Sol funciona. A coroa, visível durante eclipses solares totais, pode exceder um milhão de graus Celsius — quente o suficiente para impulsionar partículas carregadas para fora como o vento solar que preenche nosso sistema solar.
A pesquisa envolveu cientistas da Universidade de Peking (China), KU Leuven (Bélgica), Universidade Queen Mary de Londres, Academia Chinesa de Ciências e do Observatório Solar Nacional da NSF no Havaí e Colorado, refletindo um amplo esforço internacional.
Compreender como as ondas Alfvén se comportam tem uma importância prática para prever o clima espacial. O vento solar carrega distúrbios magnéticos que podem interferir em GPS, satélites e redes elétricas na Terra. Essas ondas recém-observadas também podem explicar “desvios magnéticos”, explosões de energia no vento solar recentemente detectadas pela sonda solar Parker da NASA.
“Essa pesquisa fornece validação essencial para a gama de modelos teóricos que descrevem como a turbulência das ondas Alfvén alimenta a atmosfera solar,” acrescentou o Professor Morton. “Ter observações diretas nos permite finalmente testar esses modelos contra a realidade.”
Pesquisas Futuras e Descobertas em Andamento
A equipe antecipa que essa descoberta vai estimular investigações adicionais sobre como essas ondas se propagam e dissipam energia na coroa. A capacidade do Cryo-NIRSP do Telescópio Solar Daniel K. Inouye de fornecer espectros de alta qualidade abre novas possibilidades para estudar a física das ondas na atmosfera solar.
A pesquisa foi apoiada por bolsas do UKRI Future Leaders, pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China e pelo programa Horizonte Europa da União Europeia.
Este é o terceiro artigo que o Professor Morton publicou este ano em relação à sua pesquisa sobre ondas Alfvén. Em abril de 2025, o artigo High-frequency Coronal Alfvénic Waves Observed with DKIST/Cryo-NIRSP foi publicado na The Astrophysical Journal, seguido pelo artigo On the Origins of Coronal Alfvénic Waves, publicado em junho de 2025 na The Astrophysical Journal Letters.
