A Voyager descobriu um novo tipo de erupções solares eletrônicas

erupções solares
© NASA / JPL-Caltech


Cientistas americanos relataram a primeira detecção de explosões de raios cósmicos de elétrons decorrentes de grandes erupções no sol. As chamas foram registradas por instrumentos a bordo das espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2. O artigo foi publicado no Astronomical Journal.

A nave espacial Voyager foi lançada em 1977. Em agosto de 2017, eles cruzaram a fronteira da heliosfera e foram além do sistema solar. Estes são os primeiros veículos que têm a capacidade de observar o Sol do espaço interestelar. Hoje, 43 anos após o lançamento, eles continuam trabalhando e fazendo novas descobertas.

Recentemente, os instrumentos de ambas as Voyagers registraram erupções solares de um tipo até então desconhecido - explosões de elétrons de raios cósmicos acelerados por ondas de choque resultantes de grandes erupções na estrela.

Poucos dias após a explosão de elétrons acelerados, os instrumentos Voyager receberam oscilações da onda de plasma causada por elétrons com energias mais baixas, e um mês depois - a própria onda de choque.

"Quando uma onda de choque toca pela primeira vez as linhas do campo magnético interestelar que passam por uma espaçonave, ela reflete e acelera alguns dos elétrons dos raios cósmicos", disse o líder da pesquisa, o distinto professor de física e astronomia Don Gurnett, em um comunicado à imprensa da Universidade de Iowa . "Determinamos com a ajuda de instrumentos que esses são elétrons que foram refletidos e acelerados por tremores interestelares que se propagam a partir de eventos energéticos solares no Sol. Este é um mecanismo até então desconhecido."

Os físicos acreditam que esses elétrons viajam no meio interestelar quase à velocidade da luz - cerca de 670 vezes mais rápido do que as ondas de choque que lhes deram impulso. Refletindo a partir do campo magnético aprimorado na borda da onda de choque, os elétrons espiralam ao longo das linhas de força do campo magnético interestelar, ganhando velocidade conforme a distância entre eles e a onda de choque aumenta.

As ondas de choque emanaram de ejeções de massa coronal, ejeções de gás quente e energia, que estão se afastando do Sol a uma velocidade de mais de um milhão e meio de quilômetros por hora.
Mesmo nessas velocidades, as ondas de choque levam mais de um ano para chegar à espaçonave Voyager, que está agora a mais de 22 bilhões de quilômetros do sol.

Teoricamente, o processo de aceleração ao longo das linhas de força do campo magnético interestelar de íons refletido por ondas de choque foi descrito em 2014. Agora, os pesquisadores confirmaram que os elétrons são acelerados de maneira semelhante.

"A ideia de que as ondas de choque aceleram as partículas não é nova", diz Gurnett. "Mas descobrimos que esse mecanismo funciona no meio interestelar, que é muito diferente do vento solar, onde processos semelhantes foram observados anteriormente."

Os autores acreditam que sua descoberta ajudará os físicos a compreender melhor a dinâmica subjacente às ondas de choque e à radiação cósmica gerada por explosões estelares, que se manifestam como mudanças de curto prazo no brilho associadas a eventos ativos em sua superfície.

Segundo os cientistas, a física de tais fenômenos deve ser levada em consideração no envio de astronautas em longas viagens interplanetárias, durante as quais serão expostos a raios cósmicos com concentração muito superior à que uma pessoa experimenta na Terra.
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