Crédito de imagem: NASA
Pesquisadores descobriram que rachaduras temporárias podem se formar no campo magnético da Terra, o que pode permitir que parte da energia do vento solar deslize e atrapalhe a eletrônica e as comunicações. Essas observações foram feitas usando o satélite Imager for Magnetopause da NASA para o Aurora Global Exploration (IMAGE), que acompanhou uma grande aurora por várias horas. Os satélites Cluster da ESA voaram sobre o mesmo local e avistaram um fluxo de íons deslizando através de uma fenda que normalmente deveria ter sido desviada pela magnetosfera da Terra.
Imensas rachaduras no campo magnético da Terra permanecem abertas por horas, permitindo que o vento solar jorra e provoque tempestades espaciais, de acordo com novas observações dos satélites IMAGE e Cluster.
As rachaduras foram detectadas antes, mas os pesquisadores agora sabem que podem permanecer abertas por longos períodos, em vez de abrir e fechar por intervalos muito breves. Espera-se que esta nova descoberta sobre como o escudo magnético da Terra seja violado ajude os físicos espaciais a fornecer melhores estimativas dos efeitos do clima espacial severo.
"Descobrimos que nosso escudo magnético é rascunho, como uma casa com uma janela aberta durante uma tempestade", disse Harald Frey, da Universidade da Califórnia em Berkeley, principal autor de um artigo sobre essa pesquisa publicado em 4 de dezembro na Nature. . “A casa desvia a maior parte da tempestade, mas o sofá está arruinado. Da mesma forma, nosso escudo magnético sofre o impacto das tempestades espaciais, mas alguma energia desliza continuamente através de suas fendas, às vezes o suficiente para causar problemas com satélites, comunicação por rádio e sistemas de energia. ”
"O novo conhecimento de que as rachaduras estão abertas por longos períodos, em vez de abrir e fechar esporadicamente, pode ser incorporado em nossos modelos de computador de previsão do tempo espacial para prever com mais precisão como nosso clima espacial é influenciado por eventos violentos no Sol", disse o Dr. Tai Phan, também da UC Berkeley, co-autor do artigo da Nature.
O vento solar é uma corrente de partículas eletricamente carregadas (elétrons e íons) sopradas constantemente pelo Sol (Imagem 1). O vento solar transfere energia do Sol para a Terra através dos campos magnéticos que carrega e sua alta velocidade (centenas de milhas / quilômetros por segundo). Ele pode ficar com rajadas durante eventos solares violentos, como as Ejeções de Massa Coronal (CMEs), que podem disparar um bilhão de toneladas de gás eletrificado no espaço a milhões de quilômetros por hora.
A Terra possui um campo magnético que se estende ao espaço por dezenas de milhares de quilômetros, circundando o planeta e formando uma barreira protetora contra as partículas e os campos magnéticos que o Sol explode durante as EMCs. No entanto, tempestades espaciais, que podem despejar 1.000 bilhões de watts - mais do que a capacidade total de geração elétrica da América - no campo magnético da Terra, indicaram que o escudo não era impenetrável.
Em 1961, o Dr. Jim Dungey, do Imperial College, Reino Unido, previu que rachaduras poderiam se formar no escudo magnético quando o vento solar contivesse um campo magnético orientado na direção oposta a uma parte do campo da Terra. Nessas regiões, os dois campos magnéticos se interconectariam através de um processo conhecido como "reconexão magnética", formando uma rachadura no escudo através do qual as partículas eletricamente carregadas do vento solar poderiam fluir. (A Figura 2 ilustra a formação de trincas, e a Animação 1 mostra como as partículas do vento solar fluem através da trinca seguindo linhas de campo magnético invisíveis.) Em 1979, Dr. Goetz Paschmann, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Alemanha, detectou as trincas. usando a espaçonave International Sun Earth Explorer (ISEE). No entanto, como essa sonda passou brevemente pelas rachaduras durante sua órbita, não se sabia se as rachaduras eram características temporárias ou se eram estáveis por longos períodos.
Nas novas observações, o satélite Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) revelou uma área quase do tamanho da Califórnia na atmosfera ártica superior (ionosfera), onde uma aurora de "prótons" de 75 megawatts brilhou por horas (Imagem 4). Essa aurora, com energia suficiente para abastecer 75.000 casas, era diferente da aurora visível conhecida como luzes do norte e do sul. Foi gerado por partículas pesadas (íons) atingindo a atmosfera superior e fazendo com que emitisse luz ultravioleta, invisível ao olho humano, mas detectável pelo Imager Ultravioleta Distante no IMAGE. (A imagem 6 e a animação 4 mostram as observações da IMAGE sobre a próton aurora).
Enquanto a aurora estava sendo gravada pelo IMAGE, a constelação Cluster de 4 satélites voou muito acima do IMAGE, diretamente através da fenda, e detectou íons de vento solar fluindo (Imagem 5). Normalmente, esses íons de vento solar seriam desviados pelo escudo da Terra (Imagem 3), de modo que a observação de Cluster mostrou que uma rachadura estava presente. Esse fluxo de íons de vento solar bombardeou nossa atmosfera precisamente na mesma região em que o IMAGE viu a próton aurora. O fato de o IMAGE ter conseguido visualizar a próton aurora por mais de 9 horas, até que o IMAGE progredisse em sua órbita para onde não podia observar a aurora, implica que a fenda permaneceu aberta continuamente. (A animação 2 mostra como a sonda trabalhou em conjunto para revelar a trinca.) Estimando pelos dados de IMAGE e Cluster, a trinca era duas vezes o tamanho da Terra nos limites do nosso escudo magnético, cerca de 60.000 km acima do planeta. superfície. Como o campo magnético converge à medida que entra na Terra nas regiões polares, a fenda diminuiu para aproximadamente o tamanho da Califórnia, perto da atmosfera superior.
IMAGE é um satélite da NASA lançado em 25 de março de 2000 para fornecer uma visão global do espaço ao redor da Terra influenciado pelo campo magnético da Terra. Os satélites Cluster, construídos pela Agência Espacial Européia e lançados em 16 de julho de 2000, estão fazendo um mapa tridimensional do campo magnético da Terra.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
