Sondas Espaciais e o estudo do Sol

Ciclo Solar 23 - (C)2008 professor angeloleithold

INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇO- IAE

INSTITUTO DE FÍSICA ASTRONOMIA E CIÊNCIAS DO ESPAÇO-IFAE

FACULDADES INTEGRADAS ESPÍRITA

Sondas espaciais são artefatos lançados, em geral não-tripulados, cuja finalidade é a exploração remota de outros planetas, satélites, asteróides cometas, ou mesmo o Sol. Normalmente tem recursos de telemetria, que permitem estudar à distância características físico-químicas. Algumas sondas, a exemplo dos "Landers" ou "Rovers", pousam na superfície de planetas, para estudos de sua geologia e do seu clima, outras, fazem medidas dos mais diversos fenômenos, a exemplo das solares.

Das últimas citadas destacam-se:

* Programa Helios (1974-1985)

* Ulysses (1994-2008)

* SOHO (1995-ainda em operação)

* Genesis (2001-2004)

* Hinode (2006-ainda em operação)

* STEREO (2006-ainda em operação)

* IBEX (2008-ainda em operação)

* Solar Dynamics Observatory (prevista para lançamento em agosto de 2009).

As sondas STEREO:

Acima Sonda STEREO (Fonte: NASA)

A STEREO (sigla de Solar TErrestrial RElations Observatory, ou, Observatório de Interação Solar-Terrestre), é uma missão de observação solar, lançada pela NASA em 26 de outubro de 2006. Consiste em dois atélites quase idênticos, contendo instrumentos para obter imagens estereoscópicas do Sol e dos fenômenos solares, como a ejeção de massa coronal (CME, ou EMC), erupções que podem causar sérias tempestades magnéticas na Terra e afetar a infra-estrutura elétrica, as comunicações via satélites e a aeronavegação.

A missão é composta pela NASA e pelo Laboratório de Física Aplicada da Universidade John Hopkins de Maryland. Entre os contribuintes mais destacados é o Reino Unido que dotou as sondas de sistemas de câmeras de captura de imagens heliosféricas. Em 15 de dezembro de 2009 completarão a quinta órbita, ambas utilizaram a órbita lunar para situar-se numa órbita heliocêntrica.

Em abril de 2009, pela primeira vez, uma sonda da NASA realiza um mapa em 3D da forma de uma tormenta solar conhecida como ejeção de massa coronal (CME), a detecção foi feita em 14 de abril de 2009 e foi analisada a partir de dados das sondas gêmeas

As tempestades solares e o arremesso de massa coronal tem a forma de um “croissant". Esta descoberta melhorará radicalmente as predições do clima espacial. Segundo afirmação de Angelos Vourlidas, do Laboratório de Investigação Naval (NOAA):

"Acreditamos que poderemos predizer o momento em que uma CME atinge a Terra com margem de erro de apenas três horas, isto é quatro vezes mais preciso que qualquer outro método anterior".

As ejeções de massa coronal são nuvens de bilhões de toneladas de gás aquecido e magnetizado que explodem a partir do Sol com velocidades em torno 1,6 milhões de km/h. Algumas vezes, as nuvens formam una espécie de bastão que é acelerado em direção à Terra. Quando chegam, podem ocasionar as chamadas tormentas geomagnéticas, e, a partir disto, podem ocorrer quedas de comunicação entre os satélites, auroras e apagões elétricos. A capacidade de previsão da velocidade e a trajetória de uma CME é a chave o estudo do clima espacial.

Segundo Lika Guhathakurta, cientista do programa STEREO:

"À distância, as CME aparentam ser formações complicadas e variadas. Descobrimos, porém, que não são tão variadas. As cerca de quarenta CME’s estudadas pelo sistema STEREO, têm uma forma de um croissant".

Milhares ejeções já foram observadas por naves espaciais, a sua forma até então era desconhecida. No passado, as observações eram executadas apenas de um ponto de vista. As naves têm uma vantagem em relação às outras sondas: a quantidade de artefatos, pois, estes estão posicionados de tal maneira, que flanqueiam o Sol e tomam imagens de explosões a partir de lados opostos.

As câmeras sensíveis de amplo espectro das STEREO acompanham as CME por uma vasta distância, seguindo o progresso da tormenta desde o Sol até a órbita da Terra. Os cientistas dizem que não estão surpresos com a forma das ejeções, pois modelos matemáticos já davam conta daquelas características. Isto é o resultado natural dos campos magnéticos retorcidos do Sol. As CME, agem como cordas de magnetismo solar retorcidas, quando a energia que faz trançarem as linhas alcança um certo valor, ocorre uma explosão, esta expulsa grandes quantidades de matéria a partir do Sol. A forma é de um croissant, porque as tais cordas retorcidas são grossas no centro e delgadas nos extremos. Contudo, a forma por si só não conta a história completa de uma CME, pois esta carrega consigo plasma, tem uma determinada orientação e a magnitude de seu campo magnético interno também tem valores diversos. Assim, ao atingir a Terra os danos dependem dediversos fatores, e estes não são mostrados pela forma da Massa Coronal Ejetada.

As pesquisas apontam para o mapeamento e quantificação das CME’s, além de sua forma e predição de velocidade, desta forma, deverão ser lançadas outras sondas, a exemplo do "Observatório de Dinâmica Solar (Solar Dynamics Observatory), o qual está programado para ser lançado em agosto de 2009. Também a "Sonda Solar" (Solar Probe+), em etapa de planificação será lançada para muito próxima do Sol, inclusive entrará nas tormentas para pesquisar suas origens.

Clique aqui e veja o que as sondas STEREO descobriram (10 Mb - Créditos NASA).

As STEREO estão se deslocando para lados opostos do Sol para capturar imagens em 360°, em sua viagem ainda documentarão muitas CME’s, e estas nos revelarão muitos mistérios.

Acima: Montagem das sondas gêmeas (Fonte: NASA)

Embaixo: Eclipse do Sol visto a partir das STEREO (Créditos NASA)

Referências

(c) Ângelo Antônio Leithold.

Site do autor: Estudo da Ionosfera.