Campo eltrico do Sol medido pela primeira vez


Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 14/07/2021

Campo el

Os eltrons ejetados do Sol formam o campo eltrico da nossa estrela, mas com um efeito sobre o vento solar que menor do que os cientistas acreditavam.
[Imagem: Jasper Halekas Lab/University of Iowa]

Eltrons que escapam do Sol

medida que a sonda espacial Solar Parker se aproxima do Sol, comeamos a aprender coisas novas sobre nossa estrela.

Essa nave pioneira tornou possvel obter as primeiras medies precisas do campo eltrico solar e de como esse campo eltrico interage com o vento solar, a corrente rpida de partculas carregadas que pode afetar atividades na Terra, como satlites artificiais, telecomunicaes e linhas de transmisso de energia.

De posse dos dados, os fsicos ento calcularam a distribuio dos eltrons dentro do campo eltrico do Sol, algo que s se tornou possvel pelo fato de a Solar Parker ter chegado a apenas 0,1 unidade astronmica (ua) do Sol – ela de longe a que chegou mais perto do Sol at hoje e tambm a nave recordista de velocidade no espao.

A partir da distribuio dos eltrons, foi possvel ento delinear o tamanho, a amplitude e o alcance do campo eltrico do Sol.

“O ponto-chave que eu gostaria de destacar que voc no pode fazer essas medies longe do Sol. Voc s pode faz-las quando chega perto,” disse o pesquisador Jasper Halekas, da Universidade de Iowa, nos EUA. ” como tentar entender uma cachoeira olhando para o rio um quilmetro abaixo. Ns fizemos as medies a 0,1 ua, ento na verdade estamos na cachoeira. O vento solar ainda est acelerando naquele ponto. realmente um ambiente incrvel para se mergulhar.”

Campo eltrico do Sol

O campo eltrico do Sol surge da interao de prtons (ncleos de hidrognio) e eltrons gerados quando os tomos de hidrognio so quebrados no intenso calor gerado pela fuso nuclear, nas profundezas da estrela. Nesse ambiente, os eltrons, com massas 1.800 vezes menores que a dos prtons, so lanados para fora, menos limitados pela gravidade do que seus irmos prtons mais pesados. Mas os prtons, com sua carga positiva, exercem algum controle, influenciando alguns eltrons devido s conhecidas foras de atrao de partculas com cargas opostas.

Campo el

“Os eltrons esto tentando escapar, mas os prtons esto tentando pux-los de volta. E esse o campo eltrico,” explicou Halekas. “Se no houvesse campo eltrico, todos os eltrons iriam se afastar e ir embora. Mas o campo eltrico mantm tudo junto na forma de um fluxo homogneo.”

Agora, imagine o campo eltrico do Sol como uma tigela imensa e os eltrons como bolas de gude rolando pelas laterais em velocidades diferentes. Alguns dos eltrons – ou bolas de gude nesta metfora – so velozes o suficiente para cruzar a borda da tigela, enquanto outros no aceleram o suficiente e eventualmente rolam de volta para a base da vasilha.

“Ns estamos medindo aqueles que voltam, e no os que no voltam,” esclareceu Halekas. “H basicamente um limite de energia entre os que escapam da tigela e os que no escapam, que pode ser medido. Como estamos perto o suficiente do Sol, podemos fazer medies precisas da distribuio dos eltrons antes que ocorram colises, que distorcem o limite e obscurecem a assinatura do campo eltrico.”

Pouca influncia sobre o vento solar

Uma primeira descoberta fundamental que o campo eltrico do Sol exerce uma influncia sobre o vento solar, mas menos do que se pensava, o que vai exigir a reconstruo dos modelos do vento solar e de todo o clima espacial.

“Ns agora podemos calcular quanto da acelerao [do vento solar] fornecida pelo campo eltrico do Sol,” disse Halekas. “Parece que uma parte pequena do total. Ele no a coisa principal que d impulso ao vento solar. Isso aponta para outros mecanismos que podem estar dando ao vento solar a maior parte de seu impulso.”

bom no esquecer que o vento solar um jato de plasma que viaja a 1,6 milho de quilmetros por hora a partir do Sol, espalhando-se sobre todos os planetas, inclusive a Terra, vez por outra gerando verdadeiros ciclones espaciais que fazem chover eltrons sobre nosso planeta – existem at propostas para usar o vento solar para gerar energia para a Terra.

Bibliografia:

Artigo: The sunward electron deficit: A telltale sign of the sun’s electric potential
Autores: Jasper S. Halekas, L. Bercic, P. Whittlesey, D. E. Larson, R. Livi, M. Berthomier, J. C. Kasper, A. W. Case, M. L. Stevens, S. D. Bale, R. J. MacDowall, M. P. Pulupa
Revista: The Astrophysical Journal

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