O momento quando um telescópio abre suas portas pela primeira vez culmina de anos de trabalhos e planejamento – enquanto que simultaneamente estabelece as bases para uma série de pesquisas e respostas que ainda estão por vir. Esse é um momento de uma animação e talvez com um pouco de incerteza. No dia 17 de Julho de 2013, uma equipe internacional de cientistas e engenheiros que apoiaram e construíram o Interface Region Imaging Spectrograph da NASA, ou IRIS, todos viveram esse momento. Enquanto que a nave orbitava a Terra, a porta do telescópio se abriu para observar as misteriosas camadas inferiores da atmosfera do Sol e os resultados foram realmente fantásticos. Os dados são claros e nítidos, mostrando com detalhes sem precedentes essa região pouco observada.
“Essas belas imagens do IRIS irão nos ajudar a entender como a atmosfera inferior do Sol pode ser responsável por uma série de eventos ao redor do Sol”, disse Adrian Daw, cientista da missão para o IRIS no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Md. “Toda vez que você observa algo em mais detalhe do que você já viu antes, isso abre novas portas para o entendimento. Existe sempre o potencial para elementos surpresas”.
Enquanto a porta do telescópio se abria no dia 17 de Julho de 2013, o único instrumento do IRIS começava a observar o Sol com um detalhe excepcional. As primeiras imagens do IRIS mostram uma multitude de finas estruturas parecidas com fibras que nunca tinham sido observadas anteriormente, revelando que enormes contrastes de densidade e temperatura ocorrem através dessa região mesmo entre loops vizinhos que estão localizados a somente poucas centenas de milhas de distância. As imagens também mostram pontos que rapidamente brilham e apagam, o que fornece pistas sobre como a energia é transportada e absorvida através dessa região.
As imagens do IRIS da fina estrutura nessa região de interface ajudarão os cientistas a rastrearem como a energia magnética contribui para aquecer a atmosfera do Sol. Os cientistas precisam observar a região com um detalhe extremo pois a energia fluindo através dela energiza a camada superior da atmosfera do Sol, a coroa, que atinge temperaturas maiores que 1 milhão de Kelvins, quase mil vezes mais quente do que a própria superfície do Sol.
O IRIS é uma missão do NASA Small Explorer, que foi lançada da Base da Força Aérea de Vandenberg, na Califórnia, em 27 de Junho de 2013. As capacidades do IRIS são unicamente desenvolvidas para revelar essa região de interface. Entendendo a região de interface é importante pois ela forma a emissão ultravioleta que impacta o espaço próximo da Terra e o clima da Terra. A energia viajando por essa região também ajuda a dirigir o vento solar, que durante os eventos climáticos extremos espaciais perto da Terra, podem afetar satélite, a malha de energia, e o sistema de posicionamento global, ou GPS.
Desenhado para pesquisar a região de interface no maior detalhe do que já se foi feito antes, o instrumento do IRIS é uma combinação de um telescópio ultravioleta e do que se chama um espectrógrafo. A luz do telescópio é dividida em dois componentes. O primeiro fornece imagens de alta resolução, capturando dados de somente um por cento do Sol por vez. Enquanto essas são imagens relativamente pequenas, as imagens podem resolver feições bem finas, com aproximadamente 150 milhas de diâmetro.
Enquanto as imagens são de um comprimento de onda da luz por vez, o segundo componente é um espectrógrafo que fornece informações sobre muitos comprimentos de onda da luz de uma só vez. O instrumento divide a luz do Sol em seus vários comprimentos de onda e mede quanto de cada um desses comprimentos de onda estão presentes. Essa informação é então plotada num gráfico eu mostra as linhas espectrais. As linhas mais altas correspondem aos comprimentos de onda em que o Sol emite relativamente mais energia. A análise das linhas espectrais também pode fornecer dados sobre a velocidade, a temperatura e a densidade, informações cruciais quando se tenta rastrear como a energia e o calor se move por essa região.
“A qualidade das imagens e do espectro que nós estamos recebendo do IRIS são impressionantes. Isso era exatamente o que esperávamos”, disse Alan Title, principal pesquisador do IRIS no Lockheed Martin Advanced Technology Center Solar e Astrophysics Laboratory em Palo Alto, na Califórnia. “Existe muito trabalho a frente para entender o que nós estamos vendo, mas a qualidade dos dados nos permitirão fazer isso”.
O IRIS não somente fornece o estado da arte das observações para olhar na região da interface, ele faz uso da mais avançada tecnologia computacional para ajudar a interpretar o que se vê. Na verdade, interpretar a luz fluindo dessa região de interface não poderia ser feita antes do advento dos supercomputadores de hoje, pois, nessa área do Sol, a transferência e a conversão de energia de uma forma para a outra não é entendida.
A missão IRIS tem implicações de longo prazo para entender a gênese do clima espacial perto da Terra. Entendendo como a energia e o material solar se move através da região de interface poderia ajudar os cientistas a melhorarem suas previsões desses tipos de eventos que podem corromper as tecnologias na Terra.
O Observatório IRIS foi desenhado e a missão é gerenciada pela Lockheed Martin. O Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge Mass., construiu o telescópio. A Universidade Estadua de Montana em Bozeman, Mont. desenhou o espectrógrafo. O Ames Research Center da NASA em Moffett Field, Califórnia, fornece as operações da missão e os sistemas de dados terrestres. O Goddard gerencia o Small Explorer Program para o Science Mission Directorate da NASA em Washington, d.C. O Norwegian Space Center está fornecendo os links de download regulares dos dados científicos. Entre outros contribuintes estão a Universidade de Oslo, na Noruewga, a Universidade de Stanford em Stanford, na Califórnia.
Para mais informações sobre a missão IRIS, visitem: www.nasa.gov/iris
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