O gatilho das explosões solares

As erupções solares são explosões de plasma (um gás rarefeito de íons e elétrons) na superfície do Sol que alcançam a Terra, interferindo no funcionamento dos satélites de comunicações e das redes elétricas. Elas são causadas por mudanças repentinas no campo magnético do Sol, uma região do espaço cheia de energia magnética — aquela que afeta imãs e cargas elétricas.
Teoria, descrita na Physical Review Letters de 29 de novembro, ajuda a compreender o que dispara essas mudanças. Simulações em supercomputadores confirmam o efeito, que poderia também acontecer no campo magnético da Terra e nos campos de reatores experimentais de fusão nuclear.
Reconexão
Ao contrário do tranqüilo campo magnético da Terra, cujas direções mudam pouco com o tempo, permitindo a navegação por meio de bússolas, o campo magnético na superfície do Sol é bem mais complexo. A bússola, em uma espaçonave viajando sob o Sol, ficaria louca: em cada lugar, haveria um “norte” diferente.
O movimento do plasma é controlado pelo campo magnético, e o campo, por sua vez, é modificado pelo movimento do plasma. As trocas de energia entre os dois podem ser bem violentas.
Uma erupção solar libera energia em uma taxa exorbitante: é como se 10 milhões de vulcões explodissem em alguns minutos. As erupções surgem dos chamados eventos de reconexão magnética.
Imagine um tapete sobre a superfície do Sol feito de "fibras", as linhas do campo magnético, com 100.000 km de comprimento. O sentido das linhas em cada ponto diz qual é o “norte” a qualquer bússola ou partícula de plasma que passe por ali.
Em lugares onde as fibras do tapete invertem seu sentido, as fibras comprimidas em um ponto pelo movimento do plasma podem se curvar, quebrar e reconectar com suas vizinhas (veja o quadro e a animação abaixo).
Uma única reconexão pode levar meses, mas, às vezes, um processo que os pesquisadores não entendem completamente acelera a reconexão dramaticamente, criando uma erupção. Liberando a pressão
A erupção ocorre quando as linhas do campo são comprimidas juntas no ponto de reconexão além de uma densidade crítica, segundo a nova teoria de James Drake da Universidade de Maryland e sua equipe. Cada fibra do tapete contêm muitas linhas de campo concêntricas que se reconectam em seqüência, começando pela linha mais interna.
Nesse cenário, a "pressão" magnética vai se acumulando no ponto de reconexão à medida que as linhas paralelas se comprimem, enquanto esperam sua vez de reconectar. A reconexão é normalmente lenta porque cada linha tem que carregar consigo o peso de partículas presas nelas, como contas no cordão de um colar.
Os leves elétrons viajam mais rápido que os pesados íons. Se a pressão magnética se tornar tão alta que as órbitas dos íons são interrompidas, as linhas livres de seu fardo de íons se reconectam dezenas de milhares de vezes mais rápido, de um modo chamado reconexão de Hall (veja o quadro). A pressão magnética é liberada em uma explosão de partículas.