Aquando dos eclipses, podemos sempre aprender coisas sobre o Sol, a Lua, a Terra e o Universo no seu todo.
Lembro que foi durante um eclipse que Aristóteles apresentou uma das evidências de que a Terra é redonda. Há cerca de 2300 anos, Aristóteles mostrou que a Terra era redonda através de 3 evidências: uma delas foi com a observação de eclipses.
Toda a gente conhece a história do eclipse de 29 de Maio de 1919 que confirmou experimentalmente a Teoria da Relatividade Geral de Einstein: a gravidade afeta a luz.
No dia 8 de Abril de 2024, foi possível ver um eclipse solar total a partir dos EUA.
Obviamente, também foi uma oportunidade para se aprender algo cientificamente.
A coroa solar, durante o eclipse de 21 de Agosto de 2017.
Crédito: Michael S Adler
Durante o eclipse, uma equipa internacional de cientistas investigou a coroa solar, a camada mais externa da atmosfera do Sol.
Nomeadamente, o objetivo é desvendar um mistério: porque esta camada da estrela é cerca de 200 vezes mais quente que a “superfície” do Sol (fotosfera)? Racionalmente, devia ser mais fria, porque a camada externa da atmosfera está mais longe da fonte de calor…
Atualmente, existem diversas hipóteses que poderão explicar o problema:
– ondas de calor transportam energia do interior e da “superfície” solar para a coroa solar.
– através do campo magnético solar, correntes elétricas chegam à coroa, colapsam, e libertam energia (calor) na coroa.
– espículas, jatos/filamentos com 500 km de diâmetro, rápidas e temporárias (tipo II), que levam plasma quente da superfície do Sol para a coroa solar.
No entanto, todas estas hipóteses têm problemas.
Nenhuma delas explica totalmente como a coroa solar atinge temperaturas tão altas…
Assim, para se tentar compreender melhor o mecanismo de aquecimento da coroa, a NASA fez várias investigações.
Coroa solar, durante o eclipse solar total de 21 de Agosto de 2017.
Créditos: Peter Aniol / Miloslav Druckmüller / Shadia Habbal / NASA
Alguns dados só podemos aprender com eclipses, já que os nossos coronógrafos (que nos permitem observar a coroa solar) são limitados.
Durante o momento do eclipse total, é possível ver a luz da coroa solar.
Atualmente, como a atividade solar está mais forte (no ciclo solar normal), a coroa ainda está mais ativa, permitindo assim um estudo mais detalhado.
Por isso, a NASA lançou foguetes com sondas e aviões WB-57 de grande altitude para aprender mais algumas coisas sobre o Sol durante o eclipse.
Crédito: Amir Caspi / NASA
Os aviões WB-57 de grande altitude transportaram instrumentos científicos para a atmosfera superior (a cerca de 15 km de altitude, na estratosfera).
Desta forma, evitaram a maior parte da turbulência atmosférica e captaram imagens de melhor qualidade.
Estes aviões podem voar durante bastante tempo acima das nuvens, sem necessidade de abastecimento, e por isso puderam fazer todo o percurso entre o México e o Canadá, atravessando todos os EUA, sempre a observarem a totalidade do eclipse (e consequentemente, a coroa solar).
Os aviões são pilotados por um piloto na parte da frente, e na parte de trás têm um técnico especialista que vai lidando com os instrumentos científicos e realizando as experiências.
O objetivo destas experiências foi tentar perceber como a atmosfera solar funciona, como o Sol impacta a atmosfera terrestre, e procurar por asteróides em órbita próxima do Sol.
(a piloto num avião WB-57 durante o eclipse de 8 de Abril de 2024. Crédito: Mallory Yates / NASA)
Estes aviões realizaram, assim, 3 experiências:
– a ionossonda, que ia a bordo dos aviões, é um radar que mediu o número de partículas carregadas existentes na ionosfera terrestre (antes, durante, e após o eclipse). O Sol é constituído por plasma, e envia essas partículas carregadas em ejeções de massa coronal que posteriormente interagem com a ionosfera terrestre.
– câmeras de alta velocidade e espectrómetros observaram e detalharam a temperatura e composição química da coroa solar. A observação em luz visível e em infravermelho permitiu identificar novos detalhes na coroa solar. Também estiveram atentos para a ejeção de massa coronal (CME).
– câmeras em infravermelho, de alta velocidade e resolução, procuraram por asteróides que orbitam tão próximo do Sol que se “escondem atrás” do normal brilho solar. Estas câmeras também procuraram saber mais sobre os anéis de poeira que ainda rodeiam o Sol e que são resquícios da formação do Sistema Solar.
Lembro que é muito importante estudar a atmosfera solar até por motivos práticos para os Humanos: um dia, quiçá, poderemos prever solar flares e ejeções de massa coronal.
Quando o conseguirmos, as viagens à Lua e a Marte serão muito mais seguras…
Crédito: Allison Stancil / NASA
Além dos aviões, a NASA também lançou 3 foguetes que levaram sondas para a termosfera: entre 90 e 400 quilómetros de altitude.
Eles foram lançados antes, durante e após o eclipse, de modo a perceber qual o impacto do súbito desaparecimento da luz solar na atmosfera superior da Terra.
Cada foguete ejetou 4 instrumentos científicos que permitiram medir as mudanças:
– na temperatura da atmosfera, nomeadamente da ionosfera.
– na densidade das partículas carregadas.
– nos campos elétricos.
– nos campos magnéticos.
Por último, foram também enviados balões de alta altitude para a atmosfera superior, com sondas para estudarem basicamente as mesmas características atmosféricas, para que se possa posteriormente fazer triangulação de dados.
Nestes casos dos foguetes e dos balões, o objetivo principal nada tinha a ver com a coroa solar, mas sim perceber como o Sol interage com a ionosfera e nos pode afetar em termos de comunicações de rádio, que inclui não só telefonemas, mas também transmissão de dados, transações económicas, GPS, etc.
Além disso, as partículas carregadas vindas do Sol também podem afetar os sistemas elétricos da Estação Espacial Internacional e dos satélites que se encontram ao redor do planeta.
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