Aditya-L1 e Proba-3 acompanham duas erupções solares e revelam diferentes padrões de energia

Duas erupções, duas histórias de energia bem diferentes

Duas erupções solares observadas em 14 e 16 de setembro de 2025 deram a cientistas de Bengaluru e a seus colaboradores internacionais uma visão mais detalhada de como o material que escapa do Sol divide sua energia entre movimento, calor e campos magnéticos. A erupção mais rápida viajou a cerca de 645 quilômetros por segundo. A mais lenta se deslocou a aproximadamente 145 quilômetros por segundo, mas apresentou uma expansão inicial mais intensa e uma parcela crescente de energia armazenada como calor.

Os pesquisadores combinaram observações simultâneas do Aditya-L1, da Índia, e do Proba-3, da Agência Espacial Europeia. Seus instrumentos observaram quase a mesma região próxima ao Sol, mas coletaram tipos diferentes de informação: um mediu o espectro da luz emitida pelo gás quente, enquanto o outro produziu imagens que mostram a forma e o movimento da erupção.

Cientistas do Instituto Indiano de Astrofísica (IIA), em colaboração com físicos solares europeus e americanos, usaram essas medições complementares para estimar a massa, a densidade e a energia das erupções. O estudo sobre observações coronográficas coordenadas, aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics, apresenta as primeiras observações simultâneas de ejeções de massa coronal feitas por esses dois instrumentos.

Uma ejeção de massa coronal, ou CME, é a expulsão de plasma e campos magnéticos da atmosfera externa do Sol, chamada coroa. Plasma é um gás em que os elétrons se separaram dos átomos. Entender o que acontece com esse material perto do Sol ajuda os cientistas a explicar como uma erupção evolui enquanto viaja pelo espaço.

Os dois eventos permitiram uma comparação útil: a CME mais rápida viajou cerca de 4,4 vezes mais depressa que a mais lenta, mas as diferenças foram além da velocidade. As mudanças na densidade e na energia mostraram por que é valioso combinar imagens com medições do gás quente.

Como os instrumentos observam a mesma região

O Coronógrafo de Linhas de Emissão Visível do Aditya-L1, conhecido como VELC, estuda a coroa entre cerca de 1,05 e 1,5 raio solar a partir do centro do Sol. O instrumento ASPIICS, do Proba-3, observa entre cerca de 1,1 e 3 raios solares.

Um raio solar corresponde à distância entre o centro do Sol e sua superfície visível. Portanto, os instrumentos compartilham uma região de observação entre cerca de 1,1 e 1,5 raio solar, logo acima da superfície. Essa sobreposição permite que os pesquisadores comparem medições da mesma erupção enquanto ela ainda está próxima de sua origem.

Os coronógrafos bloqueiam a face brilhante do Sol para tornar visível a coroa ao redor, muito mais tênue. O Proba-3 faz isso com duas espaçonaves que voam a cerca de 150 metros uma da outra. Uma projeta uma sombra sobre a outra, criando um eclipse artificial para o instrumento de observação.

O VELC, desenvolvido pelo IIA em colaboração com a Organização Indiana de Pesquisa Espacial (ISRO), fornece observações espectroscópicas. A espectroscopia separa a luz por comprimento de onda, permitindo que os cientistas examinem sinais específicos do material quente. O ASPIICS fornece imagens em luz branca e em uma linha de emissão verde da coroa.

Por que é difícil medir os primeiros estágios

A coroa interna é um local difícil para acompanhar uma erupção, pois o material tênue que escapa precisa ser observado perto do disco brilhante do Sol. Instrumentos espaciais anteriores tiveram sucesso limitado ao rastrear o desenvolvimento inicial de CMEs tênues, deixando lacunas nas medições de como a energia delas muda.

A ISRO descreveu o valor de combinar os instrumentos em um comunicado divulgado em 16 de outubro de 2026. A agência explicou que o VELC forneceu dados de espectroscopia, enquanto o ASPIICS produziu imagens de quase a mesma região da coroa:

Essas observações conjuntas oferecem uma compreensão mais profunda da evolução das CMEs do que as observações feitas por uma única espaçonave.

Os pesquisadores analisaram observações feitas entre julho e dezembro de 2025. Nesse período, identificaram apenas duas CMEs registradas simultaneamente pelos dois instrumentos, em 14 e 16 de setembro. O VELC captou ambas em um estágio inicial, fornecendo medições complementares às imagens do ASPIICS.

O que imagens e espectros revelam

As observações em luz branca do ASPIICS permitiram que a equipe estimasse a massa e o volume das erupções, além da densidade numérica. A densidade numérica descreve quantas partículas ocupam determinado volume. Acompanhar essas grandezas à medida que uma erupção sobe ajuda a mostrar se o material está se espalhando e ficando mais rarefeito.

As imagens também permitiram estimar a forma e o movimento das CMEs. Essas medições foram usadas em cálculos da energia cinética, a energia transportada pelo material em movimento. Tanto a massa quanto a velocidade importam: uma erupção mais massiva tem mais energia cinética à mesma velocidade, enquanto o aumento da velocidade tem um efeito especialmente forte.

O VELC observou a linha de emissão verde do ferro conhecida como Fe XIV, em um comprimento de onda de 5303 ångströms. Esse sinal é emitido por gás a cerca de dois milhões de graus. Seu espectro permitiu estimativas independentes da densidade numérica de elétrons, da energia térmica e da extensão lateral da erupção, ou seja, sua largura na direção transversal à observação.

O instrumento também mediu a medida de emissão, uma grandeza relacionada à quantidade e à densidade do material quente que contribui para a luz observada. Os pesquisadores a utilizam, junto com suposições sobre a região emissora, para estimar as propriedades físicas do plasma.

As estimativas de massa e energia térmica obtidas com o ASPIICS e o VELC tiveram boa concordância, apesar das diferenças entre os métodos de observação, as suposições geométricas e os cálculos físicos. A concordância entre métodos independentes oferece aos pesquisadores uma forma útil de conferir grandezas difíceis de medir diretamente.

A erupção mais rápida carregou relativamente pouco calor

A CME de 14 de setembro se deslocou a aproximadamente 645 quilômetros por segundo. Suas energias cinética e magnética estimada foram comparáveis, enquanto a energia térmica permaneceu muito menor. A energia térmica descreve a energia associada ao movimento das partículas dentro do gás, e não ao movimento da erupção como um todo.

O artigo científico estima que a energia térmica ficou quase duas ordens de grandeza abaixo da energia cinética, ou cerca de um centésimo dela; as descrições públicas dos resultados indicam que ela correspondeu a aproximadamente 1% da energia total. A comparação específica do artigo é entre calor e movimento.

Durante o desenvolvimento inicial observado dessa erupção, a pequena parcela térmica indicou aquecimento limitado do plasma. Muito mais energia estava associada ao movimento para fora e ao campo magnético do que ao calor.

A erupção mais lenta se expandiu mais intensamente

A CME de 16 de setembro viajou a cerca de 145 quilômetros por segundo. Sua densidade diminuiu mais acentuadamente com a altitude do que a do evento de 14 de setembro, indicando uma expansão inicial mais intensa. À medida que o material ocupava um volume maior, o número de partículas por unidade de espaço diminuía.

Expansão e velocidade de deslocamento descrevem aspectos diferentes de uma erupção. Uma CME pode se afastar do Sol mais lentamente e, ao mesmo tempo, se espalhar com mais intensidade. Medir ambos ajuda a explicar como a nuvem muda, em vez de descrevê-la com uma única velocidade.

A erupção mais lenta também apresentou um padrão de energia diferente. Sua energia térmica aumentou até se tornar comparável à energia cinética. Nesse caso, o calor passou a representar uma parcela substancial do balanço energético medido durante o período de observação.

Nas duas CMEs, a energia magnética estimada permaneceu comparável ou superior à energia cinética nas altitudes observadas. Energia magnética é a energia associada ao campo magnético transportado pelo material em erupção. Os pesquisadores a calcularam com base nas propriedades observadas das CMEs e em suposições fundamentadas na física e limitadas por essas observações.

A comparação mostra o valor de medir várias propriedades em conjunto. A velocidade distinguiu imediatamente os dois eventos, mas as medições de densidade e temperatura revelaram outro contraste: a erupção mais lenta se expandiu mais intensamente e desenvolveu uma parcela térmica muito maior em relação ao seu movimento.

Do lançamento das missões às observações conjuntas

As duas missões chegaram ao espaço a bordo de veículos lançadores indianos, embora usem métodos diferentes para observar o Sol. O Aditya-L1 é a primeira missão indiana dedicada ao estudo do Sol. O Proba-3 é uma missão europeia que usa o voo de precisão de duas espaçonaves para criar as condições de observação.

• 2 de setembro de 2023: o Aditya-L1 foi lançado a bordo do PSLV-C57.
• 6 de janeiro de 2024: o Aditya-L1 entrou em uma órbita de halo ao redor do ponto L1 do sistema Sol-Terra, o que lhe permite observar o Sol continuamente.
• 5 de dezembro de 2024: o Proba-3 foi lançado a bordo do PSLV-XL, a partir de Sriharikota.
• Julho a dezembro de 2025: os pesquisadores analisaram o período de observação em que identificaram os dois registros simultâneos de CMEs.
• 14 e 16 de setembro de 2025: o VELC e o ASPIICS observaram as erupções analisadas no estudo.
• 16 de outubro de 2026: a ISRO divulgou seu comunicado sobre os resultados conjuntos.

A região de observação compartilhada conecta cientificamente as missões. O VELC fornece informações sobre o plasma quente muito próximo do Sol, enquanto o ASPIICS registra imagens da região sobreposta e alcança áreas mais distantes na coroa.

O que isso muda na compreensão do clima espacial

As CMEs são importantes para além da física solar porque as erupções direcionadas à Terra podem desencadear tempestades geomagnéticas. Essas perturbações podem afetar satélites, sistemas de navegação e comunicações. Por isso, os pesquisadores precisam entender como as propriedades de uma erupção evoluem antes que ela alcance o ambiente espacial mais amplo.

O estudo acrescenta medições de um estágio inicial que tem sido difícil de observar. Ele reúne massa, densidade, expansão e várias formas de energia na mesma análise, com estimativas independentes feitas por instrumentos que usam métodos diferentes. Isso fornece aos cientistas mais informações para testar explicações sobre o desenvolvimento das CMEs.

Os dois eventos também oferecem exemplos concretos de diferentes trajetórias energéticas perto do Sol. Um foi rápido e carregou relativamente pouca energia térmica; o outro foi mais lento, expandiu-se mais intensamente e desenvolveu uma energia térmica comparável à sua energia cinética. Os modelos de erupções precisam levar essas diferenças em conta.

O estudo se concentra nessas duas CMEs e em sua evolução inicial. Não foi anunciado nenhum serviço de previsão operacional nem uma data para aplicar os resultados a previsões. O resultado imediato é um conjunto mais completo de medições para estudar como as erupções solares adquirem e redistribuem energia.

Principais pontos

• O Aditya-L1 e o Proba-3 registraram as mesmas duas erupções solares em 14 e 16 de setembro de 2025.
• As erupções viajaram a cerca de 645 e 145 quilômetros por segundo, respectivamente.
• A espectroscopia do VELC e as imagens do ASPIICS forneceram medições complementares do material próximo ao Sol.
• Segundo o artigo científico, a energia térmica da CME mais rápida foi cerca de um centésimo de sua energia cinética.
• A CME mais lenta se expandiu com mais intensidade, e sua energia térmica aumentou até igualar a energia cinética.
• A energia magnética estimada foi comparável ou superior à energia cinética nos dois eventos.
• Os resultados fornecem novas medições para compreender os estágios iniciais das erupções solares.