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Última atualização 10 de agosto de 2025

Março de 2010: O Anel de Fogo Capturado pelo Observatório SDO

Anel de fogo solar observado pelo SDO (30 de março de 2010)

Um Evento Solar Espetacular

Em março de 2010, algumas semanas após seu lançamento, o Observatório de Dinâmica Solar (SDO) da NASA registrou uma de suas primeiras imagens impressionantes: uma protuberância solar em forma de anel, visível em ultravioleta extremo (304 Å). Esta estrutura, muitas vezes chamada de "anel de fogo" por analogia visual, corresponde a um vasto arco magnético carregado de plasma quente que se estende por cerca de 300.000 quilômetros, ou cerca de 25 vezes o diâmetro da Terra. Sua morfologia anular resulta da projeção tridimensional de um fluxo de plasma confinado pelas linhas do campo magnético coronal.

Características do Anel Solar Observado
ParâmetroValorInstrumentoBanda Espectral
Diâmetro~300.000 kmAIA193 Å (Fe XII)
Temperatura1-2 milhões KAIAMultibandas
Tempo de Vida~48 horasAIA/HMIAcompanhamento Temporal
Energia Magnética~1025 JHMIMagnetogramas

Fonte: Publicações Científicas da NASA SDO e Revista Solar Physics (2011).

Física dos Anéis Coronais

Essas estruturas, chamadas loops coronais, são formadas por plasma que segue as linhas do campo magnético solar. A temperatura do plasma nessas regiões pode atingir \(1-3 \times 10^6\) kelvins. A equação que governa o equilíbrio magnético é: \( \nabla p = \frac{1}{\mu_0} (\nabla \times \mathbf{B}) \times \mathbf{B} \) onde \(p\) é a pressão do plasma e \(\mathbf{B}\) é o campo magnético.

A protuberância observada apresentava temperaturas variando de \(5 \times 10^4 \ \mathrm{K}\) (plasma de transição) a mais de \(10^6 \ \mathrm{K}\) (plasma coronal). As densidades eletrônicas típicas atingem \(10^9 - 10^{11} \ \mathrm{cm^{-3}}\) - extremamente densas para um plasma astrofísico, e as velocidades de ejeção podem exceder \(500 \ \mathrm{km \ s^{-1}}\) - cerca de 0,17% da velocidade da luz e comparável a um vento solar rápido ou ejeção estelar moderada.

N.B.: A densidade eletrônica representa o número de elétrons livres por unidade de volume.

Mecanismos Envolvidos

O "anel de fogo" é a manifestação visual de uma reconexão magnética: as linhas do campo magnético se rearranjam abruptamente, liberando energia e impulsionando o plasma. O cenário provável é o de uma corda de fluxo magnético instável (instabilidade de kink ou toro) que se eleva e carrega plasma denso da cromosfera, visível na banda He II 304 Å.

O que é Reconexão Magnética?

A reconexão magnética é um processo fundamental na física de plasmas onde as linhas do campo magnético se quebram e se reconectam, convertendo energia magnética em energia cinética e térmica. Este fenômeno explica:

Um exemplo típico é observado durante o "anel de fogo" solar, onde a reconexão magnética leva à formação de loops coronais brilhantes visíveis em ultravioleta extremo, uma assinatura de plasma aquecido a vários milhões de kelvins.

Tabela Comparativa entre um Anel de Fogo e uma Protuberância

Comparação entre um Anel de Fogo Solar (SDO) e uma Protuberância Típica
ParâmetroAnel de Fogo (Março 2010)Protuberância TípicaFonte
Temperatura\(5 \times 10^4\) a \(1.5 \times 10^6\) K\(8 \times 10^3\) a \(1 \times 10^6\) KNASA/SDO AIA
Densidade Eletrônica\(10^9 - 10^{11} \ \mathrm{cm^{-3}}\)\(10^9 - 10^{10} \ \mathrm{cm^{-3}}\)NASA, Física Solar
Velocidade de Ejeção200 a 800 km/s100 a 300 km/sArquivos SDO AIA
DuraçãoAlgumas horasAté vários diasObservação Coronográfica

Fontes: NASA/SDO e NASA ADS.

SDO Superou Largamente sua Missão Inicial

Lançado em fevereiro de 2010, o Observatório de Dinâmica Solar (SDO) superou em muito sua missão inicial prevista para 5 anos. Em 2025, a nave continua suas observações do Sol, embora vários de seus instrumentos mostrem sinais de desgaste após mais de 15 anos em órbita geoestacionária. Os sensores de imagem ultravioleta (AIA) e o instrumento de medição do campo magnético (HMI) continuam a fornecer dados valiosos, mas com ajustes regulares de calibração para compensar a degradação dos detectores e a contaminação óptica.

Os dados coletados pelo SDO desde seu lançamento constituem hoje um dos arquivos solares mais completos já estabelecidos, cobrindo mais de um ciclo solar completo.

Em 2025, a NASA reduziu o ritmo de suas campanhas de observação de alta cadência para otimizar a vida útil dos sistemas ainda ativos, ao mesmo tempo em que prepara a transição para um novo satélite.

Solar-C: O Sucessor do SDO

Este sucessor, chamado Solar-C (ou Observatório Solar-C de Ultravioleta Extremo, SCEO), é um projeto conjunto entre NASA, JAXA e ESA, programado para lançamento no final da década de 2020. Ele se beneficiará de detectores mais sensíveis no ultravioleta extremo e maior resolução temporal, permitindo o acompanhamento dos processos magnéticos solares em escalas espaço-temporais nunca antes alcançadas. O Solar-C também retomará a missão de estudar a dinâmica da corona solar e suas interações com o vento solar, garantindo a continuidade científica entre o SDO e as futuras gerações de missões solares.

Sucessores do SDO (Observatório de Dinâmica Solar)
Missão / InstrumentoAno de LançamentoObjetivo PrincipalDistância Orbital / PosiçãoMelhorias em Relação ao SDO
SDO (Observatório de Dinâmica Solar)2010Observação contínua do Sol em múltiplos comprimentos de onda UV e extremos, estudo da variabilidade solar e seu impacto na TerraÓrbita geoestacionária (~35.786 km de altitude)Alta resolução temporal e espacial, rastreamento multi-comprimentos de onda
SUVI (Imageador Solar Ultravioleta) em GOES-R/GOES-16 e subsequentes2016 (GOES-16), acompanhamento ativo desde 2024Imagem EUV do Sol para meteorologia espacial operacionalÓrbita geoestacionária (~35.786 km de altitude)Observação em tempo quase real integrada às previsões de meteorologia espacial, robustez aumentada para uso operacional
Solar Orbiter (ESA/NASA)2020Observações próximas do Sol, imagem de alta resolução e medição in situ do vento solarÓrbita elíptica ao redor do Sol, entre 0,28 e 0,91 UA (41,9 a 136 milhões de km)Visão fora do plano eclíptico, melhores resoluções polares, dados acoplados in situ + sensoriamento remoto
PUNCH (Polarímetro para UNificar a Corona e a Heliosfera)2025 (previsto)Mapear a corona solar e a heliosfera internaPosição orbital em órbita heliocêntrica próxima à TerraAmplo campo de visão para rastrear a ejeção de massa coronal da superfície solar até o espaço interplanetário
SCEO (Observatório Solar-C de Ultravioleta Extremo)Previsto por volta de 2028Observações espectroscópicas e imagem de alta resolução em ultravioleta extremoÓrbita heliossíncrona ou L1 consideradaSensores mais sensíveis, melhor resolução espectral e temporal, foco em processos coronais finos
DKIST (Telescópio Solar Daniel K. Inouye)2020 (operacional em 2022)Observação detalhada da superfície solar a partir do soloTerra (Observatório em solo, Haleakalā, Havaí)Melhor resolução espacial até hoje para estudar estruturas magnéticas

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