Novos radiotelescópios permitem estudo inédito sobre explosões solares

São Paulo - Um grupo brasileiro de cientistas liderou a instalação de um sistema de dois radiotelescópios polarimétricos solares na Argentina, no dia 22 de novembro. Os instrumentos são os únicos no mundo a operar em frequências entre 20 e 200 gigahertz, preenchendo uma grande lacuna que impedia o estudo de vários aspectos relacionados às explosões solares.

O projeto “Telescópios de patrulhamento solar em 45 e 90 GHz com polarização”, financiado pela Fapesp na modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular, foi coordenado por Adriana Válio, professora da Escola de Engenharia da Universidade Presbiteriana Mackenzie, e por Pierre Kaufmann, coordenador do Centro de Radioastronomia e Astrofísica Mackenzie (Craam).

Os instrumentos serão operados no âmbito de um convênio que envolve, há 11 anos, cientistas do Craam e do observatório do Complexo Astronômico El Leoncito (Casleo), localizado em San Juan, na Argentina – onde os radioteslescópios foram instalados, alinhados e já começaram a operar.

De acordo com Kaufmann, os dois radiotelescópios para ondas milimétricas permitirão a realização de observações, respectivamente, em 45 e em 90 gigahertz.

“São os únicos radiotelescópios do gênero existentes em operação no mundo. Suas medições complementarão espectros de explosões solares observadas em frequências mais elevadas feitas no Casleo – entre 200 e 400 gigahertz – e em frequências mais baixas do que 20 gigahertz, obtidas em instrumentos instalados nos Estados Unidos”, disse Kaufmann.

A lacuna na faixa de frequências de 20 a 200 gigahertz não apenas tem limitado os estudos sobre determinados parâmetros das explosões solares, como tem trazido grandes complicações para a interpretações dos resultados obtidos nos instrumentos existentes.

“Trata-se de uma faixa muito crítica sobre a qual a comunidade científica não dispõe de informações. Os novos instrumentos deverão trazer informações cruciais para a interpretação das explosões solares”, disse.

Os radiotelescópios terão a função de estudar mecanismos de conversão e produção de energia por trás das explosões solares. “Embora atualmente seja possível assistir com riqueza de detalhes às espetaculares ejeções de massa das explosões solares, o fenômeno físico que dá origem a todas essas manifestações é desconhecido”, explicou.

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Além da relevância científica, o estudo do mecanismo energético das explosões solares, segundo Kaufmann, é importante também por causa de seus subprodutos que têm impacto no planeta Terra, alterando o chamado “clima espacial”.

“Embora não tenhamos detalhes sobre a física das explosões solares, é certo que esses fenômenos têm forte impacto no clima terrestre. Essas explosões liberam imensas quantidades de energia, interagindo com o espaço interplanetário e com a Terra”, disse.

Explosões e efeitos

Segundo Válio, os dois radiotelescópios terão papel complementar em relação aos outros instrumentos do Casleo – com frequências de 200 a 400 gigahertz –, instalados a 60 metros de distância em El Leoncito, e instrumentos nos Estados Unidos, operados em frequências abaixo dos 20 gigahertz. O conjunto das medições oferecerá um quadro completo da atividade solar, do nível de microondas até o submilimétrico.

Os dois novos radiotelescópios observam todo o disco solar com elevada resolução temporal de 10 milissegundos, proporcionando grandes quantidades de dados em função do tempo. Quando terminarem todas as calibrações, os instrumentos irão operar praticamente de forma remota, observando o Sol diariamente e disponibilizando os dados na internet”, explicou.

Os radiotelescópios custaram 165 mil euros e a instalação teve orçamento de US$ 25 mil. Embora o custo não seja alto para instrumentos desse tipo, eles não haviam sido construídos ainda porque a fabricação de seus receptores exigia um grande esforço de desenvolvimento tecnológico.

“Outro fator que torna esses instrumentos exclusivos, além das frequências em que operam, é a capacidade de medir polarização. A emissão de energia do Sol é térmica e não polarizada. Mas uma explosão envolve elétrons acelerados a altas energias que espiralam em torno de linhas magnéticas com uma direção preferencial – o que faz com que sua emissão acabe sendo polarizada”, disse Válio.

Com a polarização, segundo ela, é possível distinguir as explosões solares – mesmo as que são muito pequenas – de efeitos atmosféricos. “Vamos poder investigar fenômenos que nos darão informações sobre como os elétrons são injetados no campo magnético da explosão”, disse.