A reconexão magnética ocorre quando as linhas de campo magnético em plasma se rompem e se reconectam em uma nova configuração, liberando grandes quantidades de energia armazenada. No Sol, essa liberação de energia frequentemente resulta em atividade solar que pode afetar a tecnologia na Terra, um fenômeno conhecido como clima espacial. Modelar a reconexão magnética solar com precisão pode ajudar a prever ejeções de massa coronal, erupções solares e outros eventos de clima espacial que podem impactar satélites, sistemas de comunicação e até mesmo redes elétricas na Terra.

“A reconexão opera em diferentes escalas espaciais e temporais, em plasmas espaciais que vão do Sol à magnetosfera da Terra, até ambientes laboratoriais e escalas cósmicas,” disse o Dr. Ritesh Patel, cientista pesquisador da Divisão de Ciência e Exploração do Sistema Solar do SwRI, em Boulder, Colorado, e autor principal de um novo artigo publicado na Nature Astronomy. “Desde o final da década de 1990, conseguimos identificar a reconexão na corona solar por meio de imagem e espectroscopia. A detecção in-situ foi possível na magnetosfera da Terra com o lançamento de missões como a Magnetospheric Multiscale (MMS) da NASA. Estudos semelhantes na corona solar, no entanto, só se tornaram possíveis com o lançamento da Parker Solar Probe em 2018.”

A proximidade recorde da PSP em relação ao Sol possibilitou novas oportunidades de estudo. Uma abordagem em 6 de setembro de 2022 revelou uma enorme erupção, proporcionando a oportunidade de imaginar e amostrar as propriedades do plasma e do campo magnético em detalhes pela primeira vez. Usando uma combinação de técnicas de imagem e diagnóstico in-situ, bem como observações complementares da Solar Orbiter da Agência Espacial Europeia, a equipe liderada pelo SwRI confirmou que a PSP havia voado através de uma região de reconexão na atmosfera solar pela primeira vez.

“Estamos desenvolvendo a teoria da reconexão magnética há quase 70 anos, então tínhamos uma ideia básica de como diferentes parâmetros se comportariam,” disse Patel. “As medições e observações recebidas do encontro validaram modelos de simulação numérica que existem há décadas, dentro de algum grau de incerteza. Os dados servirão como fortes restrições para modelos futuros e fornecerão um caminho para entender as medições solares da PSP em outros períodos e eventos.”

A missão MMS da NASA, liderada pelo SwRI, forneceu aos pesquisadores uma ideia de como a reconexão ocorre no ambiente próximo à Terra em uma escala menor. As observações da PSP de 2022 agora fornecem aos pesquisadores a peça que faltava conectando a reconexão em escala terrestre à escala solar. O SwRI trabalhará em seguida para identificar se os mecanismos de reconexão acompanhados de turbulência ou flutuações e ondas dos campos magnéticos estão presentes nas regiões solares que a PSP identificou como tendo reconexão ativa.

“O trabalho em andamento proporciona descobertas em diferentes escalas, o que nos permite ver como a energia é transferida e como as partículas são aceleradas,” disse Patel. “Compreender esses processos no Sol pode ajudar a prever melhor a atividade solar e melhorar nossa compreensão do ambiente próximo à Terra.”

A Parker Solar Probe foi desenvolvida como parte do programa Living with a Star da NASA para explorar aspectos do sistema Sol-Terra que afetam diretamente a vida e a sociedade. O programa Living with a Star é gerenciado pelo Centro de Voo Espacial Goddard da agência em Greenbelt, Maryland, para a Diretoria de Missão Científica da NASA em Washington. O Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins projetou, construiu e atualmente opera a sonda, gerenciando a missão para a NASA.