Explosões solares: imagens inéditas revelam os minutos que antecedem erupções de classe X

Explosões solares de classe X, as mais energéticas produzidas pela nossa estrela, foram pela primeira vez monitoradas em altíssima definição nos instantes imediatamente anteriores à liberação de plasma e radiação. O feito, alcançado nos primeiros dias de novembro através do telescópio solar GREGOR, instalado no Observatório do Teide, em Tenerife, fornece um retrato sem precedentes dos processos que desencadeiam essas erupções.

Explosões solares: operação em solo obtém rara janela de observação

Capturar os minutos que antecedem explosões solares representa um desafio considerável para a astronomia observacional. Em geral, erupções desse porte ocorrem na face não visível do Sol, em períodos noturnos para o observatório ou sob cobertura de nuvens que impede a coleta de dados. Por coincidência de fatores meteorológicos e orientação solar, a equipe do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam conseguiu apontar o GREGOR para a região ativa catalogada como NOAA 14274 cerca de meia hora antes da primeira erupção registrada, classificada como X1,2. No dia seguinte, a mesma área gerou outro evento extremo.

A obtenção de imagens em altíssima resolução foi possibilitada pelo módulo FAST IMAGER, acoplado ao telescópio. O instrumento escaneou um retângulo solar de aproximadamente 175 mil quilômetros de comprimento por 110 mil quilômetros de largura, cobrindo completamente as manchas solares onde a energia magnética se acumulava. O resultado é um conjunto de fotogramas em diversos comprimentos de onda, capaz de revelar detalhes microscópicos da superfície solar, como a geometria das fibrilas penumbrais e variações sutis no brilho.

Explosões solares: características da região ativa NOAA 14274

As duas explosões solares observadas se originaram em um complexo de manchas que o Centro de Previsão de Clima Espacial já vinha acompanhando desde o fim de outubro. Catalogada como NOAA 14274, a região apresentava um intenso gradiente de campo magnético, condição considerada propícia para erupções de alta magnitude. Manchas solares surgem quando tubos de fluxo magnético rompem a fotosfera, bloqueando o transporte de calor. Quando esses campos se torcem e se recompõem, armazenam quantidades consideráveis de energia que eventualmente se liberam em um evento explosivo.

A identificação numérica NOAA 14274 indica a 14 274ª região ativa registrada historicamente. Ao longo de sua rotação visível, o agrupamento exibiu áreas nucleares escuras (umbras) cercadas por um halo mais claro de penumbra, onde se formam as fibrilas observadas no estudo. Foram justamente essas estruturas que, ao se curvarem e entrelaçarem, denunciaram a tensão crescente minutos antes da liberação de energia.

Explosões solares: indícios visuais de campo magnético tensionado

Os registros do FAST IMAGER revelam que, cerca de 30 minutos antes da erupção de 10 de novembro, as fibrilas penumbrais deixaram de se alinhar radialmente ao redor da mancha central e passaram a exibir curvaturas anômalas. Esse comportamento sugere que linhas de campo magnético se torciam mutuamente, acumulando energia elástica. O fenômeno é comparável a uma corda sendo enrolada até o ponto de ruptura: quando o limite é ultrapassado, a liberação da tensão se manifesta na forma de aquecimento repentino, aceleração de partículas e ejeção de plasma.

Em sequência temporal, os fotogramas indicam aumento da luminosidade em pontos localizados, sinal de aquecimento a dezenas de milhares de graus. Logo após, o contorno da mancha se iluminou em arco, caracterizando a formação de uma corrente elétrica de curta duração. A erupção propriamente dita ocorreu quando a estrutura magnética se reorganizou, expulsando massas de plasma a velocidades capazes de alcançar centenas de quilômetros por segundo.

Consequências terrestres: auroras além dos círculos polares

A sequência de erupções de classe X desencadeou ejeções de massa coronal que atingiram a magnetosfera da Terra em poucos dias. O impacto comprimiu o campo magnético do planeta e redirecionou partículas carregadas para latitudes atipicamente baixas. Dessa vez, cortinas de luz foram avistadas até o sul do México, fenômeno incomum que ilustra a magnitude das explosões solares observadas. Embora belas, essas auroras servem de lembrete para potenciais efeitos adversos, como perturbações em satélites de comunicação, redes elétricas de alta tensão e sistemas de navegação por rádio.

Para a comunidade científica, no entanto, o principal interesse reside em compreender quais condições superficiais do Sol precedem eventos tão energéticos. Ao vincular a morfologia das fibrilas penumbrais ao momento exato do disparo da erupção, o estudo fornece pistas que poderão integrar modelos de previsão de clima espacial, hoje baseados majoritariamente em medições de campo magnético realizadas por satélites.

Próximos passos: análise de 40 mil conjuntos de dados coletados em novembro

O mês de novembro rendeu quase 40 mil conjuntos de dados ao telescópio GREGOR, volume que demanda processamento cuidadoso. As etapas incluem correções de distorção atmosférica, alinhamento temporal e calibração espectral. Apenas depois desse tratamento é possível extrair parâmetros físicos, como temperatura, velocidade do plasma e intensidade de campo magnético.

Os autores do estudo planejam comparar as imagens de 10 e 11 de novembro com outras capturadas antes e depois das erupções, em busca de padrões que reforcem ou refinem a hipótese do campo magneticamente tensionado. Além disso, o material será correlacionado a medições de satélites como o Solar Dynamics Observatory, permitindo checar se as assinaturas detectadas em solo são confirmadas por dados espectrais em ultravioleta extremo e raios X.

Os resultados completos desses cruzamentos deverão ser submetidos a periódicos especializados no decorrer de 2025, dando continuidade ao artigo preliminar já publicado em Research Notes of the AAS em novembro do mesmo ano. A expectativa é que, ao identificar sinais cada vez mais precoces de instabilidade, a pesquisa contribua para sistemas de alerta capazes de mitigar impactos tecnológicos de futuras explosões solares de classe X.