Pesquisadores identificam vórtices de plasma invisíveis na superfície do Sol com auxílio de telescópio no Havaí

Pesquisadores identificaram a existência de pequenos vórtices de plasma na superfície do Sol, estruturas com pouco mais de 20 km de largura que permaneciam invisíveis até então. A detecção foi possível graças ao uso do Telescópio Solar Daniel K. Inouye, no Havaí, o maior do mundo na categoria, aliado a simulações computacionais de alta complexidade.

A precisão do achado é comparável a distinguir uma moeda de um euro a uma distância de 180 km. O estudo, publicado em 5 de agosto na revista Nature, contou com a colaboração de instituições como o National Solar Observatory (NSO) e a National Science Foundation (NSF), dos Estados Unidos, além do High Altitude Observatory (HAO) e do Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), da Alemanha.

Dinâmica dos fluidos na superfície solar

Esses redemoinhos localizam-se nas bordas dos grânulos solares, que são estruturas com diâmetros entre 500 e 2 mil km. A superfície da estrela é coberta por esse padrão de granulação, resultante do plasma quente que ascende do interior, resfria-se ao tocar a superfície e retorna para as profundezas, simulando o movimento de um líquido em ebulição.

Nas extremidades dessas regiões, a equipe observou franjas com movimentos giratórios semelhantes a ondas quebrando no mar. Esse fenômeno é classificado como instabilidades de Kelvin-Helmholtz, um processo da dinâmica dos fluidos que ocorre quando duas camadas de um fluido se deslocam em velocidades distintas, transformando perturbações em ondas ou espirais.

Esse mesmo mecanismo é responsável por:

• Formação de nuvens e ondas em oceanos e lagos;
• Dinâmicas nas atmosferas de Saturno e Júpiter;
• Interação entre as magnetosferas planetárias e o vento solar.

Impacto no campo magnético e energia

A descoberta oferece pistas sobre como o Sol armazena e libera energia em seu campo magnético. Atualmente, a teoria indica que a energia se acumula quando as linhas magnéticas se torcem, como molas comprimidas, podendo romper-se e reconectar-se em um processo de reconexão magnética, que gera explosões de radiação conhecidas como nanoflares.

Como os vórtices surgem constantemente em áreas de campo magnético intenso, eles podem ser o mecanismo que provoca a torção dessas linhas. Além disso, as análises revelam que esses redemoinhos misturam plasma magnetizado e não magnetizado, o que facilitaria a propagação do campo magnético para a atmosfera solar.

Esse entendimento é fundamental para explicar a eficiência do fluxo magnético durante os ciclos solares de aproximadamente 11 anos, um intervalo considerado curto para padrões astronômicos e que os modelos atuais ainda não conseguem detalhar plenamente.