O retorno solar são deflexões repentinas e grandes do campo magnético do vento solar. O mecanismo e as fontes de formação dos ziguezagues ainda não foram resolvidos. Agora, a sonda Solar Orbiter da ESA/NASA encontrou pistas convincentes sobre a origem destes ziguezagues magnéticos.
A Solar Orbiter fez a primeira observação de sensoriamento remoto consistente com um ziguezague solar, fornecendo uma visão completa da estrutura, confirmando que ela tem um caráter em forma de S, conforme previsto. Além disso, a visão global oferecida pelos dados da Solar Orbiter sugere que estas variações rápidas Campos magnéticos podem ter origem próxima Espreguiçadeiras.
Apesar do facto de numerosas naves espaciais terem passado por estas regiões misteriosas no passado, os dados in situ apenas permitem uma medição num ponto e tempo específicos. Como resultado, a estrutura e o formato do switchback devem ser deduzidos a partir de medições das propriedades do plasma e do campo magnético registradas em um único local.
Descobriu-se que os ziguezagues solares ocorrem frequentemente após o lançamento do Parker Solar Probe da NASA em 2018. Isto sugeriu fortemente que as rápidas inversões do campo magnético ocorrem mais regularmente perto do Sol e levantou a possibilidade de que as torções do campo magnético as provoquem na forma de um S.
Switchbacks é o nome dado ao fenômeno devido ao seu comportamento desconcertante. Quanto à forma como estes podem se formar, várias teorias foram apresentadas.
Crédito: ESA e NASA/Solar Orbiter/Metis Teams; D. Telloni et al. (2022)
Em 25 de março de 2022, a Solar Orbiter estava a apenas um dia de uma passagem próxima do Sol – trazendo-a para dentro da órbita do planeta Mercúrio – e o seu instrumento Metis estava a recolher dados. Metis bloqueia o brilho da luz da superfície do Sol e tira fotos da coroa.
Por volta das 20h39 UT, Metis capturou uma imagem da coroa solar que mostrava uma torção distorcida em forma de S no plasma coronal. De acordo com Daniele Telloni, Instituto Nacional de Astrofísica – Observatório Astrofísico de Torino, Itália – deve ser um retrocesso solar.
A imagem foi posteriormente comparada com uma imagem obtida pelo instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) da Solar Orbiter. Verificou-se que o switchback candidato estava ocorrendo acima de uma região ativa catalogada como AR 12972. Análises posteriores demonstraram que a velocidade do plasma acima desta região era muito lenta, como seria de esperar de uma região ativa que ainda não liberou seu armazenamento. energia.
Daniele reconheceu que isso se assemelha ao mecanismo de geração de retorno apresentado pelo Prof. Gary Zank, da Universidade do Alabama em Huntsville, EUA. A teoria examinou as interações entre várias áreas magnéticas próximas ao superfície do sol.
Daniele e Gary provaram que os ziguezagues ocorrem quando há uma interação entre uma região de linhas de campo abertas e uma região de linhas de campo fechadas. À medida que as linhas de campo se aglomeram, elas podem se reconectar em configurações mais estáveis. Mais ou menos como estalar um chicote, isso libera energia e provoca uma perturbação em forma de S viajando para o espaço, que uma espaçonave passando registraria como um ziguezague.
Gary Zank disse: “A primeira imagem de Metis que Daniele mostrou me sugeriu quase imediatamente os desenhos que havíamos desenhado no desenvolvimento do modelo matemático para um ziguezague. Claro, a primeira imagem foi apenas um instantâneo, e tivemos que moderar o nosso entusiasmo até usarmos a excelente cobertura do Metis para extrair informações temporais e fazer uma análise espectral mais detalhada das próprias imagens. Os resultados provaram ser espetaculares!”
Os cientistas também construíram um modelo computacional de comportamento. Eles descobriram que seus resultados tinham uma notável semelhança com a imagem de Metis, especialmente depois de incluírem cálculos de como a estrutura se alongaria durante sua propagação para fora através do coroa solar.
Danielle disse: “Eu diria que esta primeira imagem de um retorno magnético na coroa solar revelou o mistério da sua origem.”
“O próximo passo é tentar vincular estatisticamente os ziguezagues observados in situ com suas regiões de origem no Sol. Em outras palavras, fazer uma espaçonave voar através da reversão magnética e ser capaz de ver o que aconteceu na superfície solar. Este é exatamente o tipo de ciência de ligação que o Solar Orbiter foi projetado para fazer, mas não significa necessariamente que o Solar Orbiter precise voar através do ziguezague. Poderia ser outra espaçonave, como a Parker Solar Probe. Desde que os dados in-situ e os dados de sensoriamento remoto sejam simultâneos, Daniele pode realizar a correlação.”
Daniel Müller, Cientista do Projeto ESA para Solar Orbiter, dito, “Este é exatamente o tipo de resultado que esperávamos com o Solar Orbiter. Obtemos mais dados do nosso conjunto de dez instrumentos a cada órbita. Com base em resultados como este, iremos ajustar as observações planeadas para o próximo encontro solar da Solar Orbiter para compreender como o Sol se liga ao ambiente magnético mais amplo da Terra. Sistema Solar. Esta foi a primeira passagem próxima do Sol da Solar Orbiter, por isso esperamos que muitos outros resultados emocionantes venham.”
Jornal de referência:
- Daniele Telloni, Gary P. Zank et al. Observação de um retorno magnético na coroa solar. As Cartas do Jornal Astrofísico 936 L25. DOI: 10.3847/2041-8213/ac8104
