O mistério solar que intrigou os cientistas por décadas está cada vez mais perto de ser resolvido

Novas observações nos permitem visualizar pela primeira vez um fenômeno que pode explicar por que a atmosfera externa do Sol é milhões de graus mais quente que sua superfície.

Sol — O estudo fortalece significativamente a hipótese de que as ondas de Alfvén são o principal mecanismo de superaquecimento coronal.

Quando aproveitamos um dia ensolarado, a luz que nos banha vem da fotosfera do Sol, onde sua superfície brilhante atinge cerca de 5.800 graus Kelvin (ou 15 milhões de graus Celsius). No entanto, há um mistério que intriga os astrônomos há décadas: a coroa, a atmosfera externa do Sol, tem temperaturas que excedem um milhão de graus Kelvin, muito mais altas que a própria superfície.

Na lógica de qualquer estrela, a temperatura deve diminuir à medida que se afasta do núcleo, onde ocorre a fusão nuclear. Por que, então, a coroa está tão superaquecida? Durante anos, os cientistas confiaram apenas em hipóteses e modelos teóricos, mas um estudo recente fornece evidências que podem começar a desvendar esse fenômeno.

Ondas invisíveis que aquecem o Sol

Um dos motivos que ajuda a entender esse comportamento é a baixa densidade da corona. Pelos padrões da Terra, seria praticamente um vácuo, e essa rarefação torna mais fácil seu aquecimento do que as camadas densas da fotosfera.

Até agora, duas teorias principais tentaram explicar o aquecimento coronal: a reconexão magnética e as ondas de Alfvén.

A reconexão ocorre porque o Sol, ao girar, deforma seus campos magnéticos; Com o tempo, eles se reorganizam violentamente, liberando grandes quantidades de energia, algo semelhante a estalar um elástico esticado. No entanto, cálculos mostraram que esse fenômeno por si só não é suficiente para justificar as temperaturas extremas.

Por isso, a atenção se voltou para as ondas de Alfvén: vibrações de baixa frequência produzidas por íons que, ao interagirem com campos magnéticos, transferem energia constantemente para a atmosfera solar. Essas ondas eram uma possibilidade teórica... até agora.

Uma visão única graças a um telescópio de última geração

Uma equipe de pesquisadores usando o espectropolarímetro criogênico de infravermelho próximo (Cryo-NIRSP) do Telescópio Solar Inouye capturou com sucesso imagens diretas de ondas de Alfvén na coroa pela primeira vez.

Utilizando técnicas de polarização, o Cryo-NIRSP permitiu a observação de campos magnéticos solares em ação. As imagens não apenas confirmaram a existência das ondas de baixa frequência previstas, mas também revelaram ondas de alta frequência nunca vistas antes.

Embora essas ondas de alta frequência não transportem tanta energia individualmente, sua presença indica que o campo magnético do Sol transfere energia com muito mais eficiência do que se pensava anteriormente. Essa evidência fortalece significativamente a hipótese de que as ondas de Alfvén são o principal mecanismo de superaquecimento coronal.

Um o mais perto de resolver um velho enigma

A descoberta muda a perspectiva das ondas de Alfvén de meras "possíveis" para "prováveis" culpadas do aquecimento coronal.

Embora mais observações ainda sejam necessárias para confirmar definitivamente o processo, a capacidade atual de visualizar diretamente esses fenômenos marca um ponto de virada na astrofísica solar.

Resolver esse mistério não só aprofunda nosso conhecimento sobre o Sol, mas também pode melhorar nossa compreensão de outros fenômenos espaciais e ajudar a proteger a tecnologia terrestre dos elementos.

Referência da notícia

High-frequency coronal Alfvénic waves observed with DKIST/Cryo-NIRSP. 21 de março, 2025. Morton, et al.