Uma equipe internacional de cientistas acaba de lançar o Catálogo CoSEE-Cat, um extenso banco de dados sobre eventos de elétrons energéticos solares. A ferramenta, que utiliza observações da missão Solar Orbiter, já está proporcionando novos conhecimentos sobre os processos de aceleração e propagação dessas partículas, essenciais para a compreensão da heliofísica.
O Sol, além de fonte de vida, funciona como um acelerador de partículas cósmico, constantemente emitindo íons e elétrons que são detectados como Partículas Energéticas Solares (SEPs). Os elétrons energéticos solares (SEEs) são particularmente importantes, pois estão ligados a fenômenos solares violentos, como flares e ejeções de massa coronal (CMEs).
A missão Solar Orbiter, fruto da colaboração entre a Espacial Europeia (ESA) e a NASA, possui detectores in situ e de sensoriamento remoto, permitindo um estudo aprofundado dos SEEs e suas origens solares na heliosfera interna. O CoSEE-Cat (Catálogo Abrangente de Eventos de Elétrons Energéticos Solares), projeto colaborativo de oito equipes de instrumentos da Solar Orbiter, surge nesse contexto.
O CoSEE-Cat registra eventos de SEE medidos pela Solar Orbiter, identificando e caracterizando suas contrapartes solares potenciais. A primeira versão do catálogo, abrangendo o período de novembro de 2020 a dezembro de 2022, já catalogou 303 eventos de SEE. O catálogo é dinâmico e será atualizado, tornando-se uma ferramenta crucial para a comunidade científica. Ele inclui parâmetros importantes dos SEEs, como tempos de liberação solar, composições iônicas, anisotropias e intensidades de pico, além de detalhes sobre flares, CMEs e explosões de tipo III.
A coleta de dados para o catálogo conta com instrumentos como o EPD (Energetic Particle Detector), que identifica e caracteriza os eventos, inferindo o tempo de liberação dos elétrons e determinando a composição dos íons energéticos. O STIX (Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays) estuda flares solares, fornecendo espectroscopia de imagem na faixa de raios-X. O EUI (Extreme Ultraviolet Imager) observa material eruptivo na coroa solar, fornecendo contexto sobre flares associados. O RPW (Radio and Plasma Waves) identifica e caracteriza explosões de tipo III, ligando os eventos de partículas in situ detectados pela Solar Orbiter às suas fontes solares. Outros instrumentos como Metis, SoloHI, SWA e MAG também contribuem com dados para uma visão abrangente dos eventos de SEE.
Eventos de partículas energéticas solares (SEPs) são classificados como graduais e impulsivos. Eventos impulsivos são ricos em elétrons e associados a flares de raios-X pequenos, explosões de tipo III, enquanto eventos graduais estão associados a grandes flares de raios-X e choques impulsionados por CMEs. O CoSEE-Cat confirma essa distinção, mostrando uma separação clara entre eventos com composição iônica impulsiva e gradual.
A anisotropia dos elétrons e os tempos de subida dos SEEs fornecem informações sobre a propagação das partículas. A maioria dos eventos onde a anisotropia pôde ser medida revelou anisotropias médias ou grandes, indicando que os elétrons não sofreram processos de espalhamento intensos. Eventos impulsivos mostram tempos de subida significativamente mais curtos do que eventos graduais.
Mais de 88% dos eventos analisados foram ligados a um flare STIX, indicando uma forte associação dos SEEs com flares de raios-X. Os eventos de SEE também estão altamente associados a explosões de tipo III. A associação com Ejeções de Massa Coronal (CMEs) é menos frequente.
A localização das fontes dos SEEs no Sol está relacionada à conectividade magnética do Solar Orbiter. Para eventos impulsivos, a localização dos flares STIX está fortemente correlacionada com os pontos de apoio das linhas de campo magnético conectadas previstas. As condições do meio interplanetário (IP) também influenciam a propagação dos SEEs.
O CoSEE-Cat investiga a natureza dos atrasos observados nos tempos de liberação solar (SRTs). Análises revelam que os efeitos de transporte que se acumulam com a distância são, pelo menos parcialmente, responsáveis pelos atrasos de SRT observados.
As primeiras análises do CoSEE-Cat detalham as características distintas dos eventos de SEE impulsivos e graduais e destacam a influência da estrutura da heliosfera interna na propagação dos elétrons. O CoSEE-Cat se apresenta como um ponto de partida para futuras investigações, incluindo análises espectrais, estudos da cinemática das CMEs e observações multi-espaçonave. A ferramenta permite um maior conhecimento de como o Sol acelera e transporta partículas energéticas.