A missão Solar Orbiter, uma colaboração entre a Agência Espacial Europeia (ESA) e a NASA, alcançou um marco significativo na compreensão da meteorologia espacial ao categorizar com sucesso os fluxos de elétrons energéticos em duas tipologias distintas. Esta descoberta oferece perspetivas cruciais sobre os fenómenos do clima espacial, com potencial para revolucionar a forma como os cientistas antecipam e mitigam os riscos associados à atividade solar.
Durante décadas, a comunidade científica reconheceu o Sol como um potente acelerador de partículas. No entanto, as origens precisas e os mecanismos de aceleração dos Elétrons Solares Energéticos (SEEs) permaneceram um enigma. A Solar Orbiter, que operou entre novembro de 2020 e dezembro de 2022, observou mais de 300 surtos de SEEs. Graças à sua posição única, mais próxima do Sol do que qualquer missão anterior, os investigadores conseguiram rastrear estes elétrons até às suas fontes em dois fenómenos solares distintos: erupções solares impulsivas e ejeções de massa coronal (CMEs) graduais.
As erupções solares são eventos explosivos localizados que geram rajadas rápidas e intensas de elétrons energéticos. Em contraste, as CMEs são massivas erupções de plasma e campos magnéticos, resultando em libertações mais lentas de partículas energéticas. Os instrumentos da Solar Orbiter permitiram aos cientistas rastrear as partículas de elétrons desde os seus estágios iniciais detetáveis perto da superfície solar, proporcionando um ambiente de medição “pristino”. Esta proximidade possibilitou determinações precisas de onde e quando estes elétrons se originam, algo que missões anteriores não conseguiam.
A missão também abordou os atrasos temporais observados entre os eventos solares e a deteção de elétrons energéticos no espaço. Estes atrasos, que por vezes se estendem por horas, são agora compreendidos não apenas como resultado de uma libertação tardia de elétrons, mas também da complexa jornada que os elétrons realizam através do turbulento vento solar. O vento solar, um fluxo contínuo de partículas carregadas que transporta o campo magnético do Sol, causa a dispersão e deflexão dos elétrons, complicando a sua deteção e tempos de chegada.
A estratégia de observação multi-instrumento e multi-distância da Solar Orbiter desvenda eficazmente as características da origem dos efeitos do transporte. Ao medir eventos de SEE em vários pontos entre o Sol e a Terra, a missão oferece uma compreensão mais holística de como as partículas energéticas evoluem. Esta investigação tem implicações profundas para a previsão do clima espacial, particularmente para os picos de partículas relacionados com CMEs, que apresentam um potencial maior para danificar satélites e representar perigos de radiação para astronautas.
Tempestades solares podem acelerar a queda de satélites na Terra, aquecendo a atmosfera e expandindo-a, o que aumenta o arrasto em satélites de baixa órbita, podendo levar a reentradas prematuras. A missão Vigil, prevista para 2031, complementará o trabalho da Solar Orbiter com observações contínuas e laterais do Sol, visando detetar erupções solares perigosas mais cedo e permitir sistemas de alerta mais robustos.
Estas missões, em conjunto, formam uma abordagem integrada para monitorizar o ambiente Sol-Terra, aprimorando a nossa compreensão das tempestades solares e eventos de partículas energéticas. À medida que a dependência da infraestrutura espacial cresce, a previsão precisa destes fenómenos é crucial para salvaguardar a tecnologia, as redes de comunicação e a exploração espacial humana. As revelações da Solar Orbiter representam um salto significativo na heliofísica, demonstrando o imenso valor das observações solares de perto na decifração da complexa influência do Sol sobre o sistema solar.