A temperatura do Sol, que atinge cerca de 15 milhões de graus Celsius no seu núcleo, diminui constantemente com a distância do núcleo, caindo para 6000ºC na sua ‘superfície’. Logicamente, portanto, deve continuar a diminuir na atmosfera. Em vez disso, ele sobe para cerca de 10.000°C na cromosfera, e excede um milhão de graus Celsius na corona. Então que fonte de energia pode aquecer a atmosfera e mantê-la a temperaturas tão elevadas? Durante cerca de um século, esta pergunta intrigou os astrofísicos, tanto mais que se refere à origem do vento solar que afecta a Terra.
Embora houvesse poucas dúvidas de que parte da energia do interior do Sol atingisse as suas camadas exteriores, o mecanismo exacto permaneceu um mistério. Os investigadores concentraram-se no campo magnético de pequena escala, que, com excepção das manchas solares, tem uma aparência de ‘sal e pimenta’.
Utilizando poderosos modelos numéricos executados em computadores no Centre de Physique Théorique (CNRS/École Polytechnique) e GENCI no IDRIS-CNRS, a equipa realizou uma simulação de várias horas, baseada num modelo composto por várias camadas, uma no interior do Sol e as outras na sua atmosfera. Os pesquisadores observaram que a fina camada sob a superfície do Sol se comporta de fato como uma panela rasa contendo plasma fervente, aquecida por baixo e formando “bolhas” associadas a grânulos. Esta sopa de plasma fervente gera um processo de dínamo que amplifica e mantém o campo magnético. À medida que o campo emerge da superfície, adquire uma aparência de sal e pimenta, formando concentrações chamadas ‘mesospots’ que são maiores, em menor número e mais persistentes, tudo isso é consistente com as observações.
Os cientistas também descobriram que uma estrutura parecida com uma floresta de mangue aparece em torno dos mesospots solares: emaranhados ‘raízes cromosféricas’ mergulham nos espaços entre os grânulos, circundando ‘troncos magnéticos de árvores’ que se elevam em direção à coroa e estão associados com o campo magnético em maior escala.
Este processo eruptivo gera ondas ‘magnéticas’ ao longo dos troncos das árvores, como o som que viaja ao longo de um fio arrancado. Estas ondas transportam então a energia para a coroa superior, que é aquecida pela sua dissipação progressiva. Os cálculos dos cientistas também mostram que à medida que a matéria ejectada cai de volta para a superfície forma tornados, que foram realmente observados. Jactos de plasma finos perto dos troncos das árvores também são produzidos e estão associados a espículas recentemente descobertas. Todos estes fenómenos, que foram verificados individualmente mas não explicados, constituem vários canais de energia produzidos pelo plasma em ebulição, em vez da fonte única até agora postulada.
Os investigadores descobriram que os fluxos de energia dos seus mecanismos correspondem aos exigidos por todos os estudos para manter a temperatura do plasma na atmosfera solar, nomeadamente 4.500 W/m2 na cromosfera e 300 W/m2 na coroa.
Notas:
1 As linhas do campo magnético são estruturadas como raízes e ramos.
2 O plasma, muitas vezes chamado de quarto estado da matéria, aqui representa um fluido condutor de eletricidade.
3 Espícula: um jato fino de matéria que emerge da cromosfera e entra na coroa.