Nossa compreensão de estrelas distantes aumentou dramaticamente nas últimas décadas. Graças a instrumentos aprimorados, os cientistas conseguem ver mais longe e mais claramente, aprendendo mais sobre sistemas estelares e os planetas que os orbitam (também conhecidos como planetas extra-solares). Infelizmente, levará algum tempo até que desenvolvamos a tecnologia necessária para explorar essas estrelas de perto.
Enquanto isso, a NASA e a ESA estão desenvolvendo missões que nos permitirão explorar nosso próprio Sol como nunca antes. Essas missões, a Parker Solar Probe da NASA e a Solar Orbiter da ESA (Agência Espacial Européia), explorarão mais perto do Sol do que qualquer missão anterior. Ao fazer isso, espera-se que eles resolvam questões de décadas sobre o funcionamento interno do Sol.
Essas missões - que serão lançadas em 2018 e 2020, respectivamente - também terão implicações significativas para a vida aqui na Terra. Não é apenas a luz solar essencial para a vida como a conhecemos, as explosões solares podem representar um grande risco para a tecnologia da qual a humanidade está se tornando cada vez mais dependente. Isso inclui comunicações de rádio, satélites, redes elétricas e voos espaciais humanos.
E nas próximas décadas, espera-se que a Órbita da Terra Baixa (LEO) fique cada vez mais cheia à medida que as estações espaciais comerciais e até o turismo espacial se tornem realidade. Ao melhorar nosso entendimento dos processos que acionam as explosões solares, poderemos prever melhor quando ocorrerão e como terão impacto na Terra, naves espaciais e na infraestrutura do LEO.
Como Chris St. Cyr, cientista do projeto Solar Orbiter no Goddard Space Flight Center da NASA, explicou em um recente comunicado de imprensa da NASA:
“Nosso objetivo é entender como o Sol funciona e como isso afeta o ambiente espacial, a ponto de ser previsível. Esta é realmente uma ciência orientada pela curiosidade. ”
Ambas as missões se concentrarão na dinâmica atmosfera externa do Sol, também conhecida como corona. Atualmente, grande parte do comportamento dessa camada do sol é imprevisível e não é bem compreendida. Por exemplo, existe o chamado "problema de aquecimento coronal", em que a coroa do Sol é muito mais quente que a superfície solar. Depois, há a questão do que leva o derramamento constante de material solar (também conhecido como vento solar) a velocidades tão altas.
Como Eric Christian, cientista pesquisador da missão Parker Solar Probe da NASA Goddard, explicou:
“A Parker Solar Probe e o Solar Orbiter empregam diferentes tipos de tecnologia, mas - como missões - serão complementares. Eles tirarão fotos da coroa do Sol ao mesmo tempo e verão algumas das mesmas estruturas - o que está acontecendo nos pólos do Sol e como essas mesmas estruturas se parecem no equador ".
Por sua missão, a Parker Solar Probe se aproximará do Sol do que qualquer sonda da história - a apenas 6 milhões de quilômetros da superfície. Isso substituirá o recorde anterior de 43.432 milhões de km (~ 27 milhões de milhas), que foi estabelecido pela sonda Helios B em 1976. A partir dessa posição, a Parker Solar Probe usará seus quatro conjuntos de instrumentos científicos para criar imagens do vento solar e estudar os campos magnéticos do sol, plasma e partículas energéticas.
Ao fazer isso, a sonda ajudará a esclarecer a verdadeira anatomia da atmosfera externa do Sol, o que nos ajudará a entender por que a coroa é mais quente que a superfície do Sol. Basicamente, enquanto as temperaturas na coroa podem atingir alguns milhões de graus, a superfície solar (também conhecida como fotosfera) experimenta temperaturas de cerca de 5538 ° C (10.000 ° F).
Enquanto isso, o Solar Orbiter chegará a uma distância de cerca de 42 milhões de km (26 milhões de milhas) do Sol e assumirá uma órbita altamente inclinada que pode fornecer as primeiras imagens diretas dos pólos do Sol. Essa é outra área do Sol que os cientistas ainda não entendem muito bem, e o estudo pode fornecer pistas valiosas sobre o que impulsiona a atividade e erupções constantes do Sol.
Ambas as missões também estudarão o vento solar, que é a influência mais difundida do Sol no sistema solar. Esse vapor de gás magnetizado preenche o Sistema Solar interno, interagindo com campos magnéticos, atmosferas e até mesmo as superfícies dos planetas. Aqui na Terra, é o responsável pela Aurora Boreal e pela Australis, e também pode causar estragos em satélites e sistemas elétricos às vezes.
Missões anteriores levaram os cientistas a acreditar que a coroa contribui para o processo que acelera o vento solar a velocidades tão altas. À medida que essas partículas carregadas deixam o Sol e passam pela coroa, sua velocidade triplica efetivamente. Quando o vento solar chega à sonda responsável por medi-lo - a 148 milhões de quilômetros do Sol - ele tem tempo de sobra para se misturar com outras partículas do espaço e perder algumas de suas características definidoras.
Por estar estacionado tão perto do Sol, a Parker Solar Probe poderá medir o vento solar da mesma forma que forma e sai da coroa, fornecendo as medições mais precisas do vento solar já registradas. De sua perspectiva acima dos polos do Sol, o Solar Orbiter complementará o estudo da Parker Solar Probe sobre o vento solar, vendo como a estrutura e o comportamento do vento solar variam em diferentes latitudes.
Essa órbita única também permitirá que o Orbitador Solar estude os campos magnéticos do Sol, já que algumas das atividades magnéticas mais interessantes do Sol estão concentradas nos pólos. Esse campo magnético é de grande alcance em grande parte por causa do vento solar, que se estende para fora para criar uma bolha magnética conhecida como heliosfera. Dentro da heliosfera, o vento solar tem um efeito profundo nas atmosferas planetárias e sua presença protege os planetas internos da radiação galáctica.
Apesar disso, ainda não está totalmente claro como o campo magnético do Sol é gerado ou estruturado profundamente dentro do Sol. Mas, dada a sua posição, o Solar Orbiter poderá estudar fenômenos que poderiam levar a uma melhor compreensão de como o campo magnético do Sol é gerado. Isso inclui explosões solares e ejeções de massa coronal, devido à variabilidade causada pelos campos magnéticos ao redor dos pólos.
Dessa forma, a Parker Solar Probe e o Solar Orbiter são missões complementares, estudando o Sol de diferentes pontos de vista para ajudar a refinar nosso conhecimento do Sol e da heliosfera. No processo, eles fornecerão dados valiosos que podem ajudar os cientistas a enfrentar questões de longa data sobre o Sol. Isso poderia ajudar a expandir nosso conhecimento de outros sistemas estelares e talvez até responder a perguntas sobre as origens da vida.
Como Adam Szabo, cientista de missão da Parker Solar Probe da NASA Goddard, explicou:
“Há perguntas que nos incomodam há muito tempo. Estamos tentando decifrar o que acontece perto do Sol, e a solução óbvia é simplesmente ir até lá. Não podemos esperar - não apenas eu, mas toda a comunidade. ”
Com o tempo e com o desenvolvimento dos materiais avançados necessários, podemos até enviar sondas para o Sol. Mas até aquele momento, essas missões representam os esforços mais ambiciosos e ousados para estudar o Sol até o momento. Como em muitas outras iniciativas ousadas para estudar nosso Sistema Solar, sua chegada não pode acontecer em breve!
