Cientistas recriam vento e plasma solar em laboratório

Por , em 30.07.2019

Físicos da Universidade de Wisconsin-Madison (EUA) conseguiram imitar ventos solares em laboratório, criando um modelo de seu desenvolvimento que pode ser usado em futuros estudos.

Por que isso importa?

Você pode ter se perguntado qual a utilidade de estudar uns ventinhos que ocorrem lá longe, no sol.

Por incrível que pareça, eles afetam muito a Terra, para o bem ou para o mal, desde criar auroras até interromper as funções de satélites.

O método

Os pesquisadores queriam estudar o sol, mas não podiam ir até lá. Então, tiveram que se valer da segunda melhor estratégia que tinham ao alcance: a “Big Red Ball”, uma esfera de três metros oca com um ímã muito forte no seu centro.

A nossa estrela é basicamente uma bola de plasma quente, um estado da matéria feito de gás ionizado. Conforme ela gira, o plasma também gira. Esse movimento, por sua vez, cria um campo magnético. A partir de certa distância do sol, esse campo enfraquece e o plasma se torna vento solar.

Ao injetar gás hélio na “Big Red Ball” e ionizá-la, os cientistas conseguiram criar plasma como o do sol. Eles também aplicaram uma corrente elétrica e geraram um campo magnético, a fim de movimentar esse plasma.

O vento solar é muito variável, mas existem basicamente dois tipos: o lento e o rápido. Como satélites já documentaram o tipo rápido muito bem, o objetivo principal do estudo era analisar o vento solar lento. “Estávamos tentando estudar especificamente como o vento solar lento é gerado e como evolui conforme viaja até a Terra”, explicou Ethan Peterson, o principal autor do estudo.

Esfera de Parker

Utilizando o “sol de laboratório”, os pesquisadores conseguiram realizar várias medidas do plasma e confirmar teorias sobre fenômenos solares.

Por exemplo, foram capazes de recriar a espiral de Parker, um campo magnético que preenche todo o sistema solar. Em determinado ponto, este campo irradia para longe do sol. Perto da estrela, no entanto, a dinâmica do vento solar molda este campo em uma espiral.

Medidas de satélites são bastante consistentes com a espiral de Parker, mas só enxergam alguns de seus pontos de cada vez. Somente um estudo como este, feito em laboratório, é capaz de criar um mapa simultâneo e de larga escala deste fenômeno.

“Nossas medidas experimentais confirmam a teoria de [Eugene] Parker de como a espiral é criada pelo fluxo de plasma”, afirmou Peterson.

Arrotos de plasma

Outra descoberta do estudo é a identificação da origem dos “arrotos” de plasma soltos pelo sol – ejeções curtas e periódicas de plasma que servem como combustível para o vento solar.

Usando a “Big Red Ball”, os pesquisadores mediram a velocidade do plasma e mapearam a região onde ele se movia rápido o suficiente e na qual o campo magnético era fraco o suficiente para que ele se quebrasse em vento solar.

“Essas ejeções são observadas por satélites, mas ninguém sabia o que as impulsionava”, esclarece Peterson.

Chegando ao sol

Uma sonda chamada “Parker Solar Probe” foi lançada em agosto do ano passado e deve eventualmente se aproximar do sol para estudar diretamente o vento e o plasma solar.

Esses dados devem corroborar e complementar o estudo feito pela equipe da Universidade de Wisconsin-Madison.

“Nosso trabalho mostra que experimentos de laboratório podem ajudar a compreender a física fundamental desses processos”, concluiu Peterson.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica Nature Physics. [ScienceDaily]

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