A equipe científica responsável pelo Wide-field Imager for Parker Solar Probe (WISPR), sob a liderança do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA (NRL), conseguiu capturar a evolução da turbulência durante a interação entre uma ejeção de massa coronal (CME) e o vento solar circundante na área ao redor do Sol, conhecida como espaço circunsolar. Essa descoberta significativa foi documentada no estimado Astrophysical Journal.
Por meio do posicionamento estratégico na atmosfera do Sol, o telescópio WISPR desenvolvido pela NRL a bordo da missão Parker Solar Probe (PSP) da NASA, supervisionado pelo Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (JHUAPL), conseguiu capturar com precisão extraordinária a interação entre um CME e o fundo predominante do vento solar. Surpreendentemente, a equipe do WISPR conseguiu observar detalhadamente o que pareciam ser redemoinhos turbulentos, identificados como instabilidades de Kelvin-Helmholtz (KHI), por meio de imagens de um dos telescópios. Essas estruturas, normalmente vistas na atmosfera da Terra como sequências de nuvens em forma de onda crescente, resultam do intenso cisalhamento do vento entre diferentes altitudes da nuvem. Embora essa ocorrência seja raramente observada, acredita-se que ocorra regularmente na junção dos fluxos de fluido em circunstâncias específicas.
O Dr. Angelos Vourlidas, cientista do projeto WISPR do JHUAPL, expressou espanto, afirmando: “No momento em que projetamos o instrumento, não imaginávamos que as estruturas KHI pudessem atingir escalas tão grandes a ponto de serem visíveis em imagens CME de luz dentro da heliosfera”. O Dr. Mark Linton, chefe da Seção de Teoria e Modelagem de Heliofísica da NRL e investigador principal do instrumento WISPR, destacou a importância dessas observações detalhadas, enfatizando a potente combinação do detector de alta sensibilidade do WISPR e a perspectiva única de perto fornecida pela órbita sem precedentes da Parker Solar Probe perto do sol.
A identificação das estruturas KHI foi creditada às habilidades de observação afiadas de Evangelos Paouris, Ph D., membro júnior da equipe WISPR da George Mason University. Paouris, junto com seus colegas pesquisadores do WISPR, embarcou em uma investigação abrangente para confirmar a natureza dessas estruturas como ondas KHI. As descobertas não apenas lançam luz sobre um fenômeno excepcionalmente raro, mesmo na Terra, mas também introduzem um novo caminho para a exploração que traz implicações significativas para as comunidades civis e do Departamento de Defesa (DOD).
Paouris enfatizou o papel fundamental da turbulência em influenciar a dinâmica das ejeções de massa coronal (CMEs) à medida que elas viajam pelo vento solar circundante. Portanto, obter uma compreensão abrangente da turbulência é crucial para se aprofundar na evolução e na cinemática dos CMEs. Essa compreensão acabará por aumentar a precisão da previsão da chegada de CMEs perto da Terra e seus impactos potenciais nos ativos espaciais civis e do Departamento de Defesa (DOD). Consequentemente, esse conhecimento contribuirá significativamente para proteger a sociedade e o combatente dos efeitos adversos desses eventos climáticos espaciais.
Além disso, Paouris destacou que a observação direta de ocorrências notáveis e transitórias, como a Instabilidade de Kelvin-Helmholtz (KHI) usando o Wide-Field Imager for Solar Probe (WISPR) a bordo da Parker Solar Probe (PSP), apresenta uma descoberta inovadora. Essa descoberta fornece uma nova perspectiva que facilita uma melhor visão sobre a propagação de CMEs e sua interação com o vento solar ambiente. O WISPR se destaca como o único instrumento de imagem na missão Parker Solar Probe da NASA, liderada pelo Laboratório de Pesquisa Naval (NRL). Ele captura imagens de luz visível da coroa solar e do fluxo de saída, utilizando duas câmeras complementares que cobrem coletivamente uma largura angular superior a 100 graus do sol.
A missão PSP da NASA se distingue por se aventurar mais perto do Sol do que qualquer missão anterior. Empregando uma sequência de sobrevôos de Vênus, o PSP reduz gradualmente sua distância do periélio de 36 raios solares em 2018 para 9,5 raios solares em 2025. Conforme a missão se aproxima de seu 19º periélio em 30 de março de 2024, ela será posicionada a uma distância de 11,5 raios solares do centro do sol. Por meio de uma análise meticulosa de dados, a equipe observou que a instabilidade de Kelvin-Helmholtz se manifesta na interface entre o CME e o vento solar devido às suas velocidades díspares. A equipe examinou as estruturas semelhantes a vórtices resultantes em alinhamento com as previsões da instabilidade de Kelvin-Helmholtz, fazendo deduções sobre a força e densidade do campo magnético necessárias no ambiente local para sustentar essa instabilidade.
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