Uma ejeção de massa coronal (CME) defeituosa que ejetou uma nuvem oculta de partículas carregadas apontada para a Terra foi rastreada por um número recorde de 17 naves espaciais em todo o sistema solar, mostrando que a CME é surpreendentemente distorcida.
CMEs são “arrotos” do Sol – Nuvens gigantes de plasma magnetizado irromperam do calor do sol atmosfera externaa coroa, pela energia resultante de uma Explosão solar. A nuvem CME magnetizada então se expande para fora Sistema solare as partículas carregadas que a nuvem contém representam um risco de radiação significativo para astronautas, espaçonaves e até passageiros de aviões a jato, mas também têm um lado positivo, pois podem desencadear as belas luzes da nuvem aurora quando eles interceptarem Terra.
CMEs ocorrem regularmente, mas um que irrompeu do Sol às 12h48 UT (19h48 horário do leste) em 15 de dezembro de 2024 provou ser muito especial.
“Usamos observações de 17 espaçonaves para rastrear e caracterizar este CME”, disse Adrienn Luspay-Kuti, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, que liderou a pesquisa que sintetizou todas as observações, ao Space.com. “Este foi um número recorde de naves espaciais para rastrear e caracterizar uma única CME e deu-nos uma visão excepcionalmente detalhada da evolução da CME.”
O recorde anterior era de 10 espaçonaves, mas a maioria delas estava em uma linha aproximada do Sol à Terra e além, o que significa que suas medições eram um tanto unidimensionais. Desta vez, as naves espaciais para o CME em dezembro de 2024 foram espalhadas por toda parte, não apenas a diferentes distâncias do Sol, mas também significativamente longe da linha Terra-Sol.
Eles mostraram que o CME tinha dois lóbulos assimétricos, um movendo-se mais rápido que o outro. Um daqueles lóbulos que se dirigia para a Terra e Marteteria permanecido invisível, obscurecido pelo lóbulo maior, mas mais lento, que sai do Sol tangencialmente, se a espaçonave não estivesse amplamente espalhada.
“Nossas observações mostraram um lóbulo rápido se propagando através do setor Terra-Marte e um lóbulo muito mais lento mais a oeste ESTÉREO A” disse Luspay-Kuti. STEREO-A é metade do sistema de monitoramento do clima espacial de duas espaçonaves da NASA, conhecido como Observatório de Relações Solares Terrestres.
O início da CME foi observado pelo conjunto NASA-ESA Solar and Heliospheric Observer (SOHO), que observa continuamente o Sol há mais de 20 anos. 30 anos. Ainda assim, viu apenas o lóbulo mais lento irrompendo num ângulo em relação à Terra; O lóbulo mais rápido que se dirigia para o nosso planeta foi perdido e obscurecido pelo lóbulo maior e mais lento.
O CME foi descoberto em seguida a uma distância de 0,35 do Sol Unidades astronômicas (UA; 1 UA é a distância da Terra ao Sol) move-se pelo espaço próximo em 16 de dezembro mercúrio e o da Agência Espacial Europeia BepiColombo Missão (que eventualmente entrará em órbita ao redor do planeta mais interno em novembro de 2026).
A descoberta seguinte, em 17 de dezembro, viu o componente “oculto” chegar à Terra, onde foi recolhido por uma variedade de naves espaciais. A CME não foi forte o suficiente para produzir auroras significativas. Fascinante Europa Orbitador solar A missão, que estava em uma órbita estendida ao redor do Sol e estava na época a 0,94 UA do Sol e a apenas 10 graus da linha Terra-Sol, não conseguiu detectar o CME. Este não reconhecimento foi, na verdade, crucial, pois ajudou a limitar a forma da EMC.
Então, em 18 de dezembro, o lóbulo de movimento mais lento alcançou a espaçonave STEREO-A da NASA, que orbita o Sol à mesma distância da Terra – 1 UA – mas está bem à frente da Terra em sua órbita. O lóbulo que cruzou a Terra tinha uma velocidade média de 522 milhas (840 quilômetros) por segundo, mas o outro lóbulo moveu-se lentamente, afastando-se do Sol e passando por BepiColombo e STEREO-A a uma velocidade média de 332 milhas (534 km) por segundo. Quando chegou ao STEREO-A, ele havia desacelerado para cerca de 248,5 milhas (400 km) por segundo. Ambos os lóbulos desaceleraram devido ao atrito com o corpo normal Vento solar que a CME estava a ultrapassar, e as faixas de velocidade medidas na CME mostraram aos investigadores que a explosão solar não se movia como uma frente única e unificada.
Além da Terra pela NASA Clipper da Europa A missão, onde Luspay-Kuti é o pesquisador principal do experimento do Instrumento de Plasma para Sondagem Magnética (PIMS) da espaçonave, avistou o lóbulo que se movia mais rápido a 1,19 UA enquanto a espaçonave se dirigia a Marte para obter assistência gravitacional para ajudá-la em sua jornada. Júpiter. No Planeta Vermelho, isso agora não existe mais MAVEN A missão também descobriu o CME de 19 a 20 de dezembro.
Ter não apenas tantas naves espaciais rastreando o progresso de uma CME, mas também espaçonaves suficientes longe da linha Terra-Sol para medir a forma da CME em pelo menos duas dimensões é um avanço significativo na compreensão e previsão da propagação de CMEs.
“Isto é importante para a futura exploração humana porque uma CME perdida pode significar a perda de um valioso tempo de alerta”, disse Luspay-Kuti. “CMEs rápidas podem desencadear choques que aceleram partículas de alta energia, o que pode representar um risco de radiação para os astronautas fora do campo magnético protetor da Terra. Por esta razão, observações de vários ângulos, incluindo naves espaciais fora da linha Sol-Terra e missões planetárias conduzidas durante a sua fase de cruzeiro, estão a tornar-se cada vez mais importantes para prever o clima espacial à medida que a exploração humana se afasta cada vez mais da Terra.”
A estrutura bilobada assimétrica desta CME em particular foi certamente uma surpresa. A causa da assimetria ainda não está clara, embora Luspay-Kuti tenha dito ao Space.com que os pesquisadores estão investigando. A questão principal é: quão comuns são as CMEs assimétricas?
“No contexto de observações anteriores, este evento situa-se no extremo mais extremo da variabilidade observada da CME”, disse Luspay-Kuti. “As CMEs altamente assimétricas são realmente bastante comuns, mas não as detectamos porque não temos dados observacionais suficientes ou são realmente raras?”
As 17 naves espaciais que descobriram ou fotografaram a EMC em alguns ou todos os seus vários estágios – o choque de proa e o envelope turbulento na frente da nuvem magnética, a própria EMC e o rastro turbulento deixado no vento solar após seu sobrevoo – foram as seguintes: SOHO (primeira imagem), BepiColombo, NASAs Observatório de Dinâmica SolarSTEREO-A, as quatro espaçonaves da missão Magnetospheric Multiscale (MMS), as duas espaçonaves da missão ARTEMIS (Aceleração, Reconexão, Turbulência e Eletrodinâmica da Interação da Lua com o Sol), as missões da NASA Wind, ACE (Advanced Composition Explorer), GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) e DSCOVR (Deep Space Climate Observatory), Europa Clipper, MAVEN e Solar Orbiter, que realizou medições, mas não detectou o CME.
A estas missões juntar-se-á no futuro a missão Vigil da Agência Espacial Europeia, que irá monitorizar o clima espacial quando for lançada em 2031 ao Sol – Terra L5 Ponto Lagrange60 graus atrás da Terra em sua órbita e, portanto, fornece vigilância adicional fora do eixo.
Os resultados foram publicados na revista em 19 de agosto Avanços científicos.
