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

Novas observações permitem-nos visualizar pela primeira vez um fenómeno que pode explicar porque é que a atmosfera externa do Sol é milhões de graus mais quente que a 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 soalheiro, a luz que nos banha vem da fotosfera do Sol, onde a sua superfície brilhante atinge cerca de 5.800 graus Kelvin (ou 15 milhões de graus Celsius). No entanto, há um mistério que intriga os astrónomos há décadas: a coroa, a atmosfera externa do Sol, tem temperaturas que excedem um milhão de graus Kelvin, muito mais altas do 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. Porque é 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 este fenómeno.

Ondas invisíveis que aquecem o Sol

Um dos motivos que ajuda a entender este comportamento é a baixa densidade da coroa. Pelos padrões da Terra, seria praticamente um vácuo, e essa rarefação torna mais fácil o 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.

ondas de Alfvén
Imagem das ondas de Alfvén, que aquecem a coroa solar. Crédito: SDO/Morton, et al.

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

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

Uma visão única graças a um telescópio de última geração

Uma equipa de investigadores utilizou o espectropolarímetro criogénico de infravermelho próximo (Cryo-NIRSP) do Telescópio Solar Inouye, capturando 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 estas ondas de alta frequência não transportem tanta energia individualmente, a sua presença indica que o campo magnético do Sol transfere energia com muito mais eficiência do que se pensava anteriormente. Esta evidência fortalece significativamente a hipótese de que as ondas de Alfvén são o principal mecanismo de superaquecimento coronal.

Um passo mais perto de resolver um velho enigma

A descoberta muda a perspetiva 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 estes fenómenos marca um ponto de viragem na astrofísica solar.

Resolver este mistério não só aprofunda o nosso conhecimento sobre o Sol, mas também pode melhorar a nossa compreensão de outros fenómenos 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.