Imagens do Solar Orbiter capturam toda a superfície do Sol na maior resolução já obtida

 (smithsonianmag.com)
2 pontos por GN⁺ 2024-11-24 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp
  • Foram divulgadas 4 novas imagens que mostram de uma só vez, em alta resolução, a fotosfera (photosphere), toda a superfície visível do Sol, permitindo observar com mais detalhes as estruturas da superfície e a atividade magnética
  • Cada imagem é um mosaico formado pela junção de 25 fotos em alta resolução tiradas pelo Solar Orbiter em 22 de março de 2023, a uma distância de menos de 46 milhões de milhas do Sol
  • No mosaico final, o diâmetro do Sol tem quase 8.000 pixels, e a captura completa das 100 imagens levou mais de 4 horas devido ao reposicionamento da espaçonave
  • Nesta observação foram usados dois instrumentos, PHI e EUI, incluindo imagem em luz visível, mapa da direção do campo magnético, mapa de velocidade e imagem ultravioleta da coroa
  • O processamento das imagens do PHI ainda é um trabalho novo e desafiador, mas há expectativa de que, com a produção mais rápida de imagens semelhantes, elas possam ser divulgadas até duas vezes por ano

Toda a superfície do Sol fotografada pelo Solar Orbiter

  • A ESA divulgou 4 novas imagens de observação do Sol completo pelo Solar Orbiter
  • Entre as imagens divulgadas está a visão da fotosfera, toda a superfície visível do Sol, na maior resolução já obtida até hoje
  • Cada imagem é um mosaico composto por 25 fotos em alta resolução tiradas em 22 de março de 2023
  • Na ocasião, o Solar Orbiter estava a menos de 46 milhões de milhas do Sol e registrou um total de 100 imagens originais
  • Como era necessário mudar a posição da espaçonave a cada foto individual, o processo de captura levou mais de 4 horas
  • No mosaico final, o diâmetro do Sol chega a quase 8.000 pixels

Instrumentos de observação e tipos de imagem

  • O Solar Orbiter é uma missão conjunta da ESA e da NASA, operada pela ESA
  • Foi lançado em fevereiro de 2020 e divulgou suas primeiras imagens em julho do mesmo ano
  • Desde então, obteve resultados como as imagens mais próximas já feitas do Sol e as primeiras imagens em proximidade de suas regiões polares
  • Nas imagens divulgadas desta vez, foram usados dois dos seis instrumentos de imageamento do Solar Orbiter: PHI e EUI
    • Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI): gera imagens em luz visível, mapas da direção do campo magnético e mapas de velocidade e direção de partes da superfície
    • Extreme Ultraviolet Imager (EUI): gera imagens em ultravioleta da coroa, a atmosfera externa do Sol

Estruturas da superfície reveladas pela imagem em luz visível

  • A imagem em luz visível do PHI mostra a superfície de plasma quente em movimento constante
  • A temperatura dessa camada fica entre 8.132 e 10.832 graus Fahrenheit e ela emite a maior parte da radiação solar
  • Abaixo da superfície existe a zona convectiva, onde plasma mais denso gira como o magma no manto da Terra
  • Por causa dessa convecção, a superfície do Sol parece granulada, e acredita-se que o campo magnético solar também seja impulsionado pelo plasma em agitação

Manchas solares, campo magnético e fluxos na superfície

  • As imagens em luz visível e o mapa do campo magnético do PHI mostram manchas solares com aparência escura
  • Nas manchas solares, o campo magnético do Sol é mais forte; no mapa magnético, o vermelho indica regiões que se movem para fora e o azul indica regiões que se movem para dentro
  • As manchas solares são áreas onde o campo magnético está fortemente concentrado e entrelaçado, fazendo com que o plasma saia do fluxo convectivo de mistura térmica do Sol e fique mais frio do que a região ao redor
  • Como resultado, o plasma nas manchas solares emite menos luz e aparece escuro nas imagens em luz visível
  • O mapa de velocidade do PHI captura o movimento de parte da superfície do Sol
    • Azul: regiões que se movem em direção ao Solar Orbiter
    • Vermelho: regiões que se afastam do Solar Orbiter
  • Nesse mapa, é possível ver que o plasma da superfície solar em geral se move junto com a rotação do Sol, mas é empurrado para fora nas áreas ao redor das manchas solares

Imagem ultravioleta da coroa e possibilidade de futuras divulgações

  • A imagem ultravioleta do EUI mostra a coroa, a tênue atmosfera externa do Sol
  • Da Terra, a coroa só pode ser vista durante um eclipse solar total
  • A atividade ao redor das manchas solares também aparece na imagem ultravioleta, com o plasma sendo expelido para fora ao longo das linhas do campo magnético
  • Algumas linhas do campo magnético conectam manchas solares que estão próximas umas das outras
  • O processo de tratamento das imagens do PHI é considerado um trabalho novo e desafiador
  • Especialistas da ESA esperam conseguir produzir imagens semelhantes mais rapidamente no futuro, com potencial para divulgá-las duas vezes por ano

Leituras relacionadas

1 comentários

 
GN⁺ 2024-11-24
Comentários do Hacker News

  • É um link para os arquivos de imagem originais (9600x9600, cerca de 10~20MB cada)
    Luz visível: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    Mapa magnético: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Magneto...
    Mapa de velocidade: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Velocit...
    Ultravioleta: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/EUI_Ultravi...

    • Graças às imagens em alta resolução, tentei misturar a imagem de luz visível e a imagem ultravioleta no Photoshop, e o resultado está aqui: https://imgur.com/a/vRGav2d
      Dei uma arrumada rápida nas bordas duras, mas não quis forçar demais os pixels
    • Aqui está o link para o diretório completo das imagens enviadas. Também inclui uma versão em alta resolução de cerca de 99MB: https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/
    • Os arquivos grandes demoram demais para baixar até em conexões bem decentes, então ficou aquela sensação de 1995, quando eu baixava imagens de baixa resolução via modem. Nostalgia total
      https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    • Fico me perguntando por que o anti-aliasing na borda do Sol parece tão grosseiro em todas essas imagens. Será que é por causa do pós-processamento?
    • A imagem ultravioleta é do tipo que eu gostaria de imprimir e pendurar na parede, mas é uma pena que as bordas estejam tão grosseiras

  • Na minha opinião, a imagem mais impressionante já capturada de toda a superfície do Sol é esta aqui
    https://x.com/AJamesMcCarthy/status/1638648459002806272
    Andrew McCarthy: https://www.instagram.com/cosmic_background/
    Jason Guenzel: https://www.instagram.com/thevastreaches/

    • Se quiser comprar uma imagem de 139 megapixels para impressão, ela está à venda aqui por 50 dólares: https://cosmicbackground.io/products/fusion-of-helios
      Não tenho ligação com isso, mas faz tempo que penso seriamente em comprar. É uma foto composta do Sol e da heliosfera durante o eclipse de 2017, e é uma das minhas imagens favoritas do Sol
    • https://pbs.twimg.com/media/Fr2elMpaMAAqgZN?format=jpg&name=...
    • Se foi uma imagem capturada ao longo de 5 dias, então acho que ela mostra algo mais estático do que dinâmico. A descrição é bem confusa, mas a foto é excelente
    • É bonita, mas, falando com rigor, está mais para uma imagem fortemente processada e alterada digitalmente do que exatamente uma foto do Sol
    • O Twitter só mostra “something went wrong”, e três caixas de diálogo cobrem ou ocupam mais da metade da página

  • A imagem realmente ampliável está aqui: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_...

    • Não sei se é uma solução feita internamente, mas o estado está deplorável. Já vi casos de uso do Leaflet para imagens gigapixel, e apesar de a abordagem ser um pouco diferente, funciona muito bem
    • Funciona, mas a resolução é mais baixa do que eu esperava, e não há escala
    • Se você rolar para baixo e clicar na imagem no carrossel/galeria, vai para uma página onde é possível baixar o JPEG em alta resolução. A imagem ultravioleta tem cerca de 100MB
    • Não sei se é por causa do tráfego no servidor ou de limitações do navegador, mas o zoom e o deslocamento são bem lentos, o que tira um pouco do impacto

  • A escala e a violência dos processos que movem o Sol realmente deixam a mente atordoada. Mesmo a 43 milhões de km, ainda chega perto de 20 kW por metro quadrado
    Correção: quero dizer que a sonda está a essa distância do Sol

    • Curiosidade: se houvesse atmosfera no Sistema Solar desde o Sol até a Terra (ou pelo menos até essa distância), o som do Sol ouvido da Terra seria de cerca de 100 dB
      Se eu me lembro bem, o Sol converte cerca de 4,5 milhões de toneladas de massa em energia por segundo, e mesmo assim existem corpos celestes com energias trilhões de vezes maiores e muito mais violentos. Pelo que sei, a primeira detecção do LIGO converteu algo como 5 massas solares em energia em cerca de 1 segundo
    • A escala e a massa do Sol são realmente fascinantes. Um fóton produzido no processo de fusão nuclear leva cerca de 500 mil anos para escapar do núcleo
      Isso significa que o núcleo é tão denso que o fóton fica ricocheteando incontáveis vezes. Também é curioso que a camada externa, a coroa, possa chegar a 3.500.000°F, muito mais quente que a superfície, a fotosfera, com cerca de 10.000°F, enquanto o núcleo lá embaixo está em torno de 27.000.000°F
    • É até estranho como uma gigantesca bola de explosões turbulentas de plasma tem tão pouco efeito no nosso dia a dia. Luz e calor estáveis, e uma aurora de vez em quando, e só
      Esse objeto tem energia suficiente para apagar até o último vestígio da existência humana
    • Só 20 kW por metro quadrado na superfície do Sol? Não entendo por que seria tão baixo
      Na Terra recebemos cerca de 1 kW/㎡ de luz solar, e a Terra está a 149 milhões de km do Sol. Fazendo uma conta por alto, para receber 1 kW/㎡ na Terra, o Sol deveria ter algo como 45 MW/㎡. Se dividir a área da superfície de uma esfera de raio 149 milhões de km pela área da superfície do Sol, dá algo como 45000, então 1 W emitido pelo Sol viraria 1/45000 W ao chegar à Terra. Onde está o erro?

  • Você já imaginou a possibilidade de formas de vida inteligentes vivendo escondidas dentro de estrelas? Não seria fácil, mas energia não faltaria, e talvez houvesse pouca chance de serem incomodadas por formas de vida menos desenvolvidas

  • A imagem do Sol em luz visível parece meio estranha. O formato de # no centro, o que seria? Fico na dúvida se é um fenômeno físico ou um artefato da foto

    • Parece claramente um artefato de costura criado ao juntar várias imagens. Mas é bem chamativo, então não sei por que deixaram assim
      Sempre existe debate sobre quanto pós-processamento deve ser feito em imagens científicas, e há quem prefira algo mais próximo da captura original, mesmo que não fique perfeito
    • É interessante. Parece um artefato da foto, talvez a linha de junção de várias imagens combinadas em uma só. Ainda assim, acho que isso poderia ter sido tratado melhor

  • “Como a espaçonave precisava mudar de posição para cada foto individual, esse processo levou mais de 4 horas. No mosaico final, o diâmetro do Sol tem quase 8000 pixels.”
    Isso parece menos uma combinação de momentos adjacentes e mais uma espécie de superamostragem manual. Em uma distância de 48 milhões de milhas, 4 horas é um intervalo bem curto
    Correção: pensando na velocidade orbital, talvez ele tenha se movido em zigue-zague perpendicularmente ao plano orbital

  • Será que não tem PNG ou JPG? Esse tipo de foto espacial fica ótimo como papel de parede, mas cada vez mais só mostram isso em galerias estranhas só para zoom dentro da página

  • Isso exibido na Las Vegas Sphere teria um uso bem divertido