Uma equipa do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí descobriu que as variações na abundância de elementos como ferro, silício e magnésio explicam esse fenómeno. Durante décadas, a misteriosa chuva solar — aquelas gotas de plasma frio e denso que caem da coroa após uma erupção — intrigou os cientistas. Agora, uma equipa do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí afirma ter resolvido o enigma: o segredo está nas variações dos elementos que compõem a atmosfera do Sol.
A descoberta marca um antes e um depois na física solar e abre as portas para antecipar fenômenos climáticos espaciais. Foi o que explicaram Luke Benavitz, estudante de pós-graduação, e o astrónomo Jeffrey Reep em um artigo publicado na revista Astrophysical Journal.
A chuva solar ocorre na coroa, uma região de plasma extremamente quente que se encontra acima da superfície do Sol. Ao contrário da chuva terrestre, este fenómeno consiste em condensações de plasma que, ao arrefecerem e aumentarem a sua densidade, descem para camadas inferiores De acordo com a Universidade do Havai, este processo ocorre rapidamente após erupções solares e compreendê-lo foi essencial para modelar o comportamento do Sol e antecipar alterações que podem afetar a tecnologia e as comunicações na Terra. Até agora, os modelos costumavam assumir que a abundância de elementos na coroa permanecia constante no espaço e no tempo. Esta simplificação, no entanto, não explicava a rapidez da formação da chuva solar.
O artigo publicado no Astrophysical Journal destacou que, embora já existissem indícios de flutuações na composição da coroa, os modelos convencionais não incorporavam essa dinâmica e, portanto, não conseguiam reproduzir o fenómeno. A equipa liderada por Benavitz e Reep trouxe uma mudança decisiva: as simulações mostraram que, ao permitir que a abundância de elementos com baixo potencial de ionização — ferro, silício e magnésio — variasse no espaço e no tempo, foi possível replicar a formação de condensados coronais mesmo em cenários de aquecimento abrupto.
“É emocionante ver que, quando permitimos que elementos como o ferro mudem com o tempo, os modelos finalmente coincidiram com o que realmente observamos no Sol. Isso faz com que a física ganhe vida de uma forma que parece real”, afirmou Benavitz, de acordo com a Universidade do Havaí. O mecanismo identificado baseia-se na relação direta entre a abundância local desses elementos e a taxa de perda radiativa do plasma. Após uma erupção, os fluxos de material da cromosfera para a coroa alteraram a composição local, gerando picos de abundância em regiões específicas.
Esses picos aumentaram a radiação emitida, o que gerou um arrefecimento mais acelerado e a subsequente queda de gotas de plasma mais densas: a chuva solar. As simulações com o código HYDRAD mostraram que a condensação coronal só apareceu quando a abundância de elementos flutuou, enquanto os modelos com abundâncias fixas não conseguiram reproduzir o fenómeno.
Esta descoberta trouxe benefícios diretos para a modelagem solar e a previsão do clima espacial. O artigo da Astrophysical Journal identificou que representar corretamente as abundâncias elementares foi essencial para calcular os tempos de resfriamento do plasma e antecipar a dinâmica atmosférica durante as erupções. A Universidade do Havaí destacou que esse conhecimento poderia, no futuro, melhorar a capacidade de prever fenômenos que afetam a Terra.
O avanço também desafiou a ideia tradicional da coroa como uma região de composição estática. Os autores enfatizaram que a atmosfera solar é muito mais dinâmica do que se pensava e que as variações na abundância devem ser consideradas uma característica fundamental em qualquer modelo físico. O modelo proposto pode ser validado por meio de observações espectroscópicas coronais, o que impulsionou novas pesquisas e melhorias nos modelos atuais.
De acordo com o Astrophysical Journal, o próximo passo será comparar as simulações com observações espectroscópicas de alta resolução fornecidas por missões espaciais. Os investigadores planeiam, além disso, incorporar outros efeitos físicos, como a força ponderomotriz originada pelas ondas de Alfvén, para generalizar ainda mais o tratamento das abundâncias nos modelos solares.
De acordo com Jeffrey Reep, em declarações recolhidas pela Universidade do Havai, esta descoberta abriu uma nova perspetiva sobre a dinâmica da coroa e convidou a rever os modelos de aquecimento e arrefecimento, expandindo o campo para futuras investigações em física solar.
