A pistola de hidrogênio neutro: um novo fenômeno de erupção solar

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Em 2006, uma das maiores explosões solares observadas por 30 anos entrou em erupção, saturando câmeras de raios X a bordo de observatórios que orbitam a Terra. Embora tenham sido observados flares pesando X20 +, o X9 é um evento raro da mesma forma. No entanto, este surto de 2006 está rapidamente se tornando conhecido não apenas por suas características energéticas. Logo após a explosão, os astrônomos solares esperavam ver uma inundação de íons interplanetários sendo ejetados pelo Sol. No entanto, eles detectaram outra coisa; não apenas uma partícula que eles não esperavam, mas uma partícula que não deveria estar lá

Quando detonar uma explosão do tamanho de cem milhões de bombas nucleares, você não esperaria que algo estivesse intacto no ponto zero, não é? No caso de explosões solares, uma enorme quantidade de energia magnética é liberada através de um processo conhecido como reconexão, acelerando e aquecendo rapidamente o plasma solar. Dependendo das condições, são possíveis diferentes energias de sinalização solar, mas no caso de 5 de dezembro de 2006, o plasma solar foi acelerado rápida e violentamente, liberando radiação de raios-X. No local da queima, dentro do fluxo magnético atado e torcido, as temperaturas do plasma podem subir para 10 a 20 milhões de Kelvin (ocasionalmente, para as maiores, 100 milhões de Kelvin). Nessas condições, nada permanece intacto. Quaisquer átomos na área local ficam sem seus elétrons, deixando uma sopa energética de partículas ionizadas (como prótons e núcleos de hélio) e elétrons.

Então você pode imaginar a surpresa de um grupo de físicos solares usando dados da sonda espacial Observatório de Relações Terrestres Solares (STEREO) orbitando o Sol (um à frente da órbita da Terra e outro atrás), quando detectaram um jato de átomos de hidrogênio neutros puros emanando do flare.

Detectamos um fluxo de átomos de hidrogênio perfeitamente intactos disparando de uma explosão solar da classe X, Diz Richard Mewaldt, da Caltech ,. "Que surpresa! Esses átomos podem estar nos dizendo algo novo sobre o que acontece dentro das chamas.”

Nenhum outro elemento estava presente, nem mesmo o hélio (a segunda espécie atômica mais abundante do sol). Hidrogênio puro passou pela espaçonave por 90 minutos.”

As medições das emissões de rádio indicaram que uma onda de choque foi gerada baixa na atmosfera solar durante o surto, revelando a interação dos íons solares recebidos. Os físicos esperaram uma hora pelos íons recebidos (o tempo calculado para os íons viajarem do Sol para a espaçonave STEREO), mas, em vez disso, chegou o fluxo de átomos neutros. O fluxo de hidrogênio durou 90 minutos e depois ficou quieto por 30 minutos apenas para que os íons esperados inundassem os sensores, como previsto.

À primeira vista, o impossível havia sido alcançado; de alguma forma uma explosão solar havia manufaturado, depois retirou o hidrogênio neutro da sopa de plasma e o lançou no espaço. Mas isso produziu um enigma muito desconcertante: o hidrogênio neutro, em grande parte, foi detectado como resultado de uma explosão solar e, no entanto, esses átomos não podes existem no ambiente extremo ao redor do local do flare. O que da?

Na verdade, esses átomos de hidrogênio não foram gerados dentro da chama, eles se formaram após a chama à medida que os produtos da explosão entraram em espiral no espaço interplanetário.

Acreditamos que eles começaram sua jornada para a Terra em pedaços, como prótons e elétronsDisse Mewaldt. "Antes de escaparem da atmosfera do sol, no entanto, alguns dos prótons recuperaram um elétron, formando átomos de hidrogênio intactos. Os átomos deixaram o sol em um tiro rápido e direto antes que pudessem ser separados novamente.”

A razão pela qual esses átomos neutros apareceram no STEREO mais rápido que a nuvem de íons é porque o hidrogênio neutro não foi influenciado (desacelerado) pelo campo magnético do Sol; os átomos disparam em linha reta, ao invés de serem desviados pelo fluxo magnético. E como eles se formaram? Os físicos acreditam que os prótons “recapturaram” os elétrons livres no espaço entre o sinalizador e o detector através dos mecanismos conhecidos de recombinação radiativa e troca de carga.

Agora, os físicos solares querem replicar essas descobertas para ver se esses jatos de hidrogênio são uma característica comum das explosões solares… mas eles podem ter que esperar um pouco, o Sol ainda está desfrutando de seu feitiço silencioso...

Fonte: NASA

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