Ontem a Lua cobriu o Sol sobre a Islândia e a Espanha por pouco mais de dois minutos. Shadia Habbal, da Universidade do Havaí, montou cinco locais de observação espalhados pelos dois países só para não perder tudo por causa de uma nuvem. Foi sua vigésima expedição desde 1995! Inevitável surgir a pergunta: ainda vale a pena atravessar o mundo por dois minutos de eclipse?
Em 1868, num eclipse na Índia, apareceu no espectro solar uma linha amarela que não correspondia a nenhum elemento conhecido. Batizaram o suposto elemento de hélio, sem nunca o ter visto na Terra. No ano seguinte, no eclipse americano, Young e Harkness observaram na coroa uma linha verde igualmente órfã. Batizaram o dono dela de corônio. A técnica e a proposta eram as mesmas. A diferença é que Ramsay isolou hélio em Londres em 1895 mas o corônio nunca apareceu.
Gosto de contar as duas histórias juntas porque, no momento em que foram propostas, as duas hipóteses eram igualmente boas. Mas só uma estava certa, e tudo bem, nada mais científico do que ter uma hipótese falsificada!
O corônio não foi o único elemento “assassinado”. Em 1927 Bowen acabou com o nebúlio, elemento igualmente inventado para explicar linhas de nebulosas. Ele mostrou que eram transições proibidas de oxigênio e nitrogênio ionizados. Proibida não quer dizer impossível, quer dizer tão lenta que só se completa num gás rarefeito com poucas colisões. Em 1939 Grotrian apontou a pista e Edlén identificou as linhas coronais como ferro e níquel em estados altíssimos de ionização. Corônio nada mais era que ferro desprovido de treze dos seus vinte e seis elétrons.
Arrancar treze elétrons exige colisões violentas, portanto a coroa estaria acima de um milhão de kelvins, contra 5.500 na superfície. Mas que afirmação audaciosa! Por isso, Grotrian falou em desequilíbrio, não em temperatura. Edlén chegou a 250 mil K por outro método, mas no texto dele a temperatura alta é quase comentário de passagem. Quem afirmou com todas as letras que a coroa está aquecida a temperatura extremamente alta foi Alfvén, em 1941, num periódico sueco pouco lido, com seis argumentos. Perguntar quem descobriu não nos levaria a lugar nenhum. Os observacionais tinham o dado e desconfiaram da implicação, o teórico tinha os cálculos, mas não os dados. A comunidade só aceitou esta temperatura quando Edlén identificou outras quinze linhas que respondem por mais de 97% da emissão coronal.
O problema era a termodinâmica, calor não flui do frio para o quente. Como esquentar tanto a coroa com uma fotosfera fria por baixo? A saída é que temperatura mede energia cinética média por partícula, não energia total, e a coroa é tão rarefeita que aquecê-la custa pouco. Não é calor que sobe, é energia magnética que sobe e vira calor lá em cima.
Nos anos 1930 Lyot inventou o coronógrafo para fabricar eclipses artificiais, mas não aposentou as missões de eclipse. O ocultador não enxerga bem a faixa colada à superfície, justo onde o aquecimento acontece, e essa lacuna só se fechou em dezembro de 2024, com dois satélites voando a 150 metros um do outro. Mesmo assim, Habbal e Boe mediram ferro ionizado até seis raios solares no eclipse australiano de 2023, alcance que nenhum coronógrafo é capaz.
Curiosamente, o instrumento de Lyot, que não obteve todo êxito esperado no problema para o qual nasceu, é hoje a técnica que usamos para obter imagens de exoplanetas.
Prof. Alexandre Zabot
Referências
Grotrian, W. (1939). Zur Frage der Deutung der Linien im Spektrum der Sonnenkorona. Naturwissenschaften, 27, 214. DOI
Russell, A. J. B. (2018). Commentary: Discovery of the Sun’s million-degree hot corona. Frontiers in Astronomy and Space Sciences, 5, 9. DOI
Boe, B. et al. (2026). The 2023 Australian Total Solar Eclipse: Line Emission of Fe XIV, Fe X, and Fe XI out to 6 Solar Radii. The Astrophysical Journal, 997, 171. DOI