AS «RARAS» EXPLOSÕES DE LUZ BRANCA DO SOL ESTÃO POR TODA PARTE

As explosões solares (flares) são liberações súbitas de energia magnética. Elas emitem radiação, partículas energéticas e plasma que comandam o clima espacial em todo o Sistema Solar. Uma classe especial faz brilhar até a luz visível do Sol: as explosões de luz branca. A primeira registrada foi vista de forma independente por Carrington e Hodgson em 1859.

Desde então, elas são consideradas raras e extremas. A maior parte da energia de uma explosão é liberada no alto da coroa, e é difícil levar uma quantidade suficiente dela para baixo a fim de aquecer as camadas profundas que emitem luz visível. Os primeiros estudos feitos a partir do solo contavam apenas algumas por ano. Antes do Observatório de Dinâmica Solar (SDO) da NASA, só cerca de 150 explosões tinham sido identificadas com segurança como explosões de luz branca; hoje a contagem é de algumas centenas, sobretudo das classes maiores, X e M. As explosões são classificadas pelo brilho em raios X nas classes B, C, M e X, da mais fraca à mais forte. Outro grupo defende há muito tempo o contrário: toda explosão poderia brilhar em luz branca, e os telescópios simplesmente não tinham sensibilidade para vê-lo.

Pixel por pixel

Shuanghong Li, Yongliang Song e colegas dos Observatórios Astronômicos Nacionais da China e da Universidade Normal do Oeste da China se propuseram a resolver a questão com a câmera HMI do SDO, que fotografa a superfície visível do Sol a cada 45 segundos, com pixels de cerca de meio segundo de arco (um segundo de arco é um ângulo minúsculo, 1/3600 de grau), há mais de 15 anos.

O método deles é deliberadamente simples. Para cada pixel de uma região em explosão, eles acompanham seu brilho ao longo do tempo, subtraem o fundo de variação lenta e procuram pulsos. Se o pulso mais forte durante a explosão se destaca dos pulsos anteriores e posteriores por pelo menos seis vezes a dispersão deles, o pixel conta como brilhante. Pontinhos isolados de um ou dois pixels são descartados, para evitar impactos de raios cósmicos e pixels ruidosos. O mesmo limiar vale para todas as explosões.

Eles escolheram uma amostra exigente: 769 regiões ativas — as zonas magnéticas em torno das manchas solares, onde nascem as explosões — escolhidas entre as menos agitadas, cada uma produzindo menos de dez explosões, entre janeiro de 2011 e maio de 2025. Isso deu 1.951 explosões — 547 de classe B, a categoria mais fraca da amostra, 1.316 de classe C, 88 de classe M e nenhuma gigante de classe X.

Uma explosão em cada duas

1.012 das 1.951 explosões brilharam em luz branca: 51,9%. A proporção aumenta com o tamanho da explosão: 36,9% para a classe B, 55,9% para a classe C e 85,2% para a classe M. “Pela primeira vez”, escrevem os autores, a emissão em luz branca se revela disseminada até entre as explosões de classe B.

Dois terços das regiões calmas (508 de 769) produziram pelo menos uma explosão de luz branca. Quanto mais explosões uma região produzia, mais provável isso era: 43,6% das regiões com uma única explosão, 68,1% com duas, 76,5% com três, 86,1% com quatro e quase todas as que tinham seis ou mais. Ano a ano, a taxa acompanhou de perto o número de manchas solares nas regiões da amostra (correlação r ≈ 0,85). Ela não mostrou preferência por latitude e seguiu o ciclo solar: cerca de 57% das explosões no ciclo 24, 45% até agora no ciclo 25.

Escondidas à vista de todos

Por que passaram despercebidas por tanto tempo? As áreas brilhantes, que os autores chamam de núcleos (kernels), são minúsculas: na maioria com menos de 2 segundos de arco quadrados (cerca de oito pixels da câmera), nunca mais de 5 segundos de arco quadrados. Elas duram em geral de 6 a 16 minutos e aumentam o brilho da superfície em apenas 3 a 20%, tipicamente de 6 a 9% — bem perto do limiar de 8% que muitos estudos anteriores usavam para declarar uma detecção.

Sobretudo, a maioria delas fica fora das manchas solares, no Sol calmo: 91,4% dos núcleos nas explosões de classe B, 86,1% nas de classe C e ainda 74,4% nas de classe M. Ali, contra um fundo já brilhante, o contraste é fraco e difícil de ver a olho. E quando uma explosão tem vários núcleos, eles geralmente se iluminam fora de sincronia uns com os outros, de modo que comparar apenas duas imagens deixa alguns de fora. As explosões pequenas têm na maioria um único núcleo; as de classe M geralmente têm mais de três.

O que determina o brilho

O brilho de um núcleo, porém, não mostra relação com a classe da explosão, com o campo magnético local nem com o tamanho do núcleo. Ele acompanha quanto tempo o núcleo dura e quanto tempo leva para subir. Os autores suspeitam que a configuração magnética no momento da explosão decide com que eficiência a atmosfera profunda é aquecida. Cerca de metade dos núcleos atinge o pico entre dois marcos do sinal de raios X da explosão, o que sugere uma mistura de processos de aquecimento.

Além do Sol

A descoberta vai além da nossa estrela. As explosões solares de luz branca se parecem com as explosões em outras estrelas, e as explosões estelares fracas se perdem na luz da estrela inteira. Estrelas em que nenhuma explosão foi vista, sugerem os autores, podem ser tão ativas quanto o Sol. Eles também listam os limites do próprio trabalho: tudo o que é mais breve que 45 segundos ou menor que meio segundo de arco escapa à câmera, os pontinhos isolados foram descartados e a amostra contém sobretudo explosões pequenas.

O estudo chega, observam seus autores, mais de 170 anos depois da observação de Carrington — e no ano em que se completam 200 anos do seu nascimento.