Maior telescópio solar do mundo apanha redemoinhos no Sol

O truque é simples, pelo menos em teoria: quando dois fluidos escorregam lado a lado a velocidades diferentes, a fronteira entre eles enruga, enrola-se, acaba em redemoinhos. Chama-se instabilidade de Kelvin-Helmholtz, está nos livros de física desde o século XIX e explica desde as ondas formadas pelo vento no mar até nuvens com ar de pintura japonesa. Faltava a confirmação óbvia: se isto acontece na atmosfera da Terra, porque não no Sol, que é basicamente plasma em ebulição permanente.

Durante décadas a resposta foi frustrante. Todos concordavam que devia acontecer, ninguém conseguia ver. Os vórtices seriam demasiado pequenos para os telescópios com espelhos abaixo de 2 metros, ou seja, praticamente todos os que contam na história da física solar. A situação mudou com o Daniel K. Inouye Solar Telescope, um colosso de 4 metros no Havai, financiado pela National Science Foundation dos EUA, que começou operações em 2021. De repente, a resolução entrou em território que até aqui só existia em simulações.

Em abril de 2025, numa janela de apenas três minutos, a equipa liderada por David Kuridze e Friedrich Wöger apontou o Inouye para uma região activa perto do centro do disco solar. O objectivo declarado nem eram os vórtices, era um teste técnico: puxar o telescópio até ao limite de difracção, observando num comprimento de onda curto, 416 nanómetros, com uma câmara a debitar 740 frames por segundo. Usando multi-frame blind deconvolution, uma técnica de processamento que modela e remove a turbulência da atmosfera terrestre, comprimiram milhares de frames num filme da superfície solar, com um novo fotograma a cada dois segundos e resolução espacial de cerca de 19 quilómetros.

É nesse detalhe absurdo que o Sol deixa de ser aquela bola relativamente suave das imagens clássicas da NASA e passa a parecer um fluido à beira da ruptura. Onde antes víamos fronteiras suaves entre as células de convecção, as tais “granulações”, e os feixes de campo magnético, o novo filme mostra interfaces praticamente inteiras cobertas de estruturas em vórtice e estrias escuras finíssimas. A equipa identificou 47 dessas interfaces cheias de redemoinhos, mediu a distância entre curvas adjacentes, tipicamente entre 60 e 100 quilómetros, e o tamanho de cada vórtice, de 25 a 170 quilómetros de diâmetro. Os mais pequenos que conseguiram ver encostam ao limite de resolução. É difícil não suspeitar que haja um mundo ainda mais pequeno por baixo, invisível mesmo para o maior telescópio solar atual.

Além da escala, impressiona a dinâmica. Estes vórtices conseguem duplicar de tamanho em menos de um minuto e propagam-se ao longo das interfaces a velocidades entre 0,67 e 3 quilómetros por segundo. Em linguagem menos académica: é turbulência séria, num meio que transporta calor, massa e campo magnético. E é aqui que a descoberta passa de curiosidade visual a peça potencialmente importante em problemas velhos, como o aquecimento estranho da coroa solar, que continua a intrigar quem estuda o vento solar e fenómenos como o que poderá ter despido Marte da sua atmosfera, tema que já explorámos ao falar de ondas gigantes de vento solar.

Kuridze descreve duas fases destas instabilidades. Primeiro, um regime linear, organizado, quase “bonito”, em que os padrões lembram nuvens a rolar. Depois, o descontrolo: tudo entra em regime não linear e o plasma torna-se turbulência em bruto. A física de fluidos diz-nos que a turbulência é uma das formas mais eficientes de misturar e transportar energia. Ver Kelvin-Helmholtz por todo o lado na superfície solar é um sinal de que os modelos do transporte de calor e da dinâmica magnética do Sol vão ter de acomodar muito mais detalhe microscópico do que seria cómodo. E, como sempre na física solar, isso acaba por bater à porta de coisas prosaicas na Terra, da previsão de tempo espacial ao risco para satélites e redes eléctricas. O Sol continua a ser uma estrela familiar, mas a alta definição está a mostrar que o familiar era mais fachada do que retrato.

Fonte: Ars Technica