Chuva coronal: por que plasma superaquecido “cai” sobre a superfície do Sol

Quando se fala em chuva, a associação automática costuma ser com gotículas de água condensadas nas nuvens terrestres. No entanto, a mesma palavra descreve um espetáculo bem diferente no ambiente extremo da nossa estrela. Chuva coronal é o nome dado à precipitação de plasma que, após ser aquecido a milhões de graus Celsius, esfria rapidamente e despenca de volta à superfície solar. Imagens obtidas em 2025 registraram o fenômeno com detalhes inéditos e reforçaram o interesse da comunidade científica em compreender suas causas e suas consequências para a dinâmica da coroa solar.

Quem participa do processo: a coroa, o campo magnético e o plasma

O “quem” desse enredo envolve três protagonistas principais. Primeiro, a coroa, atmosfera externa do Sol que alcança temperaturas da ordem de milhões de graus Celsius, superando em muito os cerca de 5.500 °C da fotosfera, a superfície visível logo abaixo. Segundo, o campo magnético solar, responsável por moldar gigantescos arcos que se erguem da fotosfera rumo ao espaço. Terceiro, o plasma, gás eletricamente carregado que compõe mais de 99 % da matéria observável no Universo e que, no Sol, experimenta ciclos de aquecimento, resfriamento e condensação responsáveis pela chamada chuva coronal.

O que acontece: precipitação de material superaquecido

O fenômeno consiste em estruturas densas de plasma despencando ao longo dos arcos magnéticos em direção à fotosfera. Diferentemente da água na Terra, o fluido solar não forma nuvens convencionais: ele se condensa em bolhas ou “gotas” de material ionizado que chegam a acelerar até cerca de 200.000 quilômetros por hora antes de atingir as camadas inferiores da atmosfera da estrela. A ocorrência não é rara; ela integra o ciclo natural de atividade magnética do Sol, repetindo-se sempre que as condições de campo e temperatura permitem.

Quando e onde: localização e frequência do evento

A chuva coronal manifesta-se sobretudo nos arcos coronais, regiões em forma de loop que emergem das chamadas regiões ativas — áreas associadas a manchas solares e intensa atividade magnética. Como a coroa envolve todo o Sol, a precipitação pode surgir ao redor de diferentes latitudes e longitudes da estrela, mas torna-se mais evidente durante períodos de maior agitação magnética. A Agência Espacial dos Estados Unidos identificou o fenômeno como comum, indicando que ele acompanha a cadência do ciclo solar de aproximadamente 11 anos, quando a quantidade de manchas e explosões cresce e decresce em sequência previsível.

Como se forma: fluxo de energia desigual ao longo do arco

Durante muito tempo, pesquisadores tentaram explicar de que modo o plasma, inicialmente aquecido a temperaturas extremas, conseguia esfriar o suficiente para condensar. A resposta emergiu de estudos que apontaram um aquecimento desigual nos arcos magnéticos. O calor intenso localiza-se quase exclusivamente nos pontos de pé — as bases dos arcos conectadas à fotosfera. Essa distribuição assimétrica provoca um ciclo termodinâmico que pode ser dividido em quatro estágios:

Aquecimento e evaporação: o plasma da fotosfera recebe calor concentrado na base do arco, evapora e sobe em alta velocidade, preenchendo a estrutura magnética.

Resfriamento rápido: ao alcançar as regiões mais altas, o plasma afasta-se da fonte principal de energia e perde temperatura de maneira acelerada.

Condensação: o resfriamento cria uma condição chamada desequilíbrio térmico (sigla TNE, de thermal nonequilibrium). Nessa fase, parte do plasma aglomera-se em volumes mais densos, assemelhados a gotas no contexto solar.

Precipitação: com densidade elevada, essas gotas deixam de ser sustentadas pelas linhas de campo magnético que mantém o restante do arco em suspensão. A gravidade solar passa a dominar o movimento, puxando o material de volta à superfície.

Por que é importante: vínculo com o mistério do aquecimento coronal

O estudo desse “termostato cósmico” possui relevância direta para um dos enigmas mais antigos da astrofísica: por que a coroa é muito mais quente que a superfície do Sol? Se a analogia terrestre fosse válida, seria como encontrar ar mais quente que as chamas de uma fogueira a poucos metros de distância. Ao mapear as regiões de aquecimento nos pontos de pé dos arcos e observar onde o plasma se esfria, os cientistas obtêm pistas sobre o local exato e o mecanismo de liberação de energia na atmosfera solar. Desse modo, cada ocorrência de chuva coronal funciona como um marcador natural que delata a rota percorrida pelo calor na coroa.

Visão inédita: registros de 2025 revelam detalhes finos

Em 2025, instrumentos de alta resolução capturaram a chuva coronal com nitidez sem precedentes. As imagens mostraram colunas de plasma em queda, delineando o contorno dos loops magnéticos em tempo real. A definição permitiu quantificar tamanhos, velocidades e distribuição espacial das gotas, reforçando a teoria do aquecimento localizado. A observação também mostrou que as precipitações podem ocorrer em sucessão rápida, indicando que o processo de aquecimento e resfriamento se repete várias vezes dentro do mesmo arco, antes que a estrutura se dissipe ou seja remodelada por novas explosões solares.

Anatomia das “gotas” de plasma: massa, temperatura e velocidade

Embora não sejam gotículas de água, as condensações apresentam comportamento semelhante no que diz respeito à dinâmica de queda. Elas são compostas de prótons, elétrons e íons que, mesmo após o resfriamento, ainda permanecem quentes em comparação com qualquer ambiente terrestre, mas relativamente frios em relação ao plasma circumvizinho. Durante a descida, as aglomerações podem alcançar velocidades superiores a 200.000 km/h, o que equivale a cruzar a distância entre São Paulo e Salvador em menos de um minuto. Ao atingir camadas mais densas da atmosfera solar, parte do material se aquece novamente e se mistura ao plasma da superfície, completando o ciclo.

Ligação com o ciclo de atividade magnética

A frequência da chuva coronal acompanha a evolução do campo magnético global do Sol. Nos anos de pico do ciclo de 11 anos, quando aumentam manchas, erupções e ejeções de massa coronal, há maior formação de arcos magnéticos robustos. A presença desses loops intensifica o fenômeno, pois oferece mais estruturas para o processo de aquecimento localizado e subsequente desequilíbrio térmico. Já nos períodos de mínima atividade, a quantidade de arcos longos e ativos é menor, e a ocorrência de precipitação de plasma tende a decrescer na mesma proporção.

Ferramenta de investigação: o que os cientistas aprendem com cada evento

Analisar a chuva coronal fornece métricas sobre densidade, temperatura e distribuição de energia na atmosfera solar. Os dados permitem testar modelos de transferências de calor, avaliar se ondas de Alfvén, reconexão magnética ou outros mecanismos contribuem de forma dominante para o aquecimento dos pontos de pé. Além disso, o fenômeno atua como indicador da estabilidade magnética local, uma vez que a recorrência de chuvas em uma mesma região sinaliza loops capazes de sustentar múltiplos ciclos de aquecimento e resfriamento.

Impacto na compreensão do clima espacial

Embora a chuva coronal ocorra restrita ao ambiente solar, seus efeitos indiretos podem influenciar a previsibilidade de explosões e emissões de partículas que chegam à Terra. Regiões que exibem sequência de precipitações podem estar associadas a campos magnéticos complexos, em potencial prelúdio de erupções maiores. Assim, monitorar o fenômeno ajuda a aprimorar modelos de clima espacial, área que investiga impactos de eventos solares sobre satélites, redes elétricas e sistemas de comunicação terrestres.

A cada nova observação com melhor resolução, o entendimento sobre como a energia é depositada, deslocada e dissipada no Sol ganha profundidade. A chuva coronal, longe de ser mera curiosidade, emerge como elemento-chave para desvendar o comportamento da estrela que sustenta a vida no planeta.