Uma equipe liderada pela Universidade do Colorado Boulder descobriu um escudo invisível cerca de 11,5 mil quilômetros acima da Terra, que bloqueia os chamados elétrons assassinos.
Estas partículas ricocheteiam em torno do planeta a uma velocidade próxima à da luz e são conhecidas por ameaçar astronautas, fritar satélites e degradar sistemas espaciais durante intensas tempestades solares. Um artigo sobre o assunto foi publicado na revista “Nature”.
A barreira contra o movimento de partículas foi descoberta nos cinturões de radiação de Van Allen, dois anéis em forma de rosquinha localizados acima da Terra que são preenchidos com elétrons de alta energia e prótons.
Segurados no lugar pelo campo magnético da Terra, os cinturões de radiação de Van Allen se expandem e encolhem periodicamente em resposta a distúrbios de energia vindos do sol.
A primeira descoberta significativa da era espacial, os cinturões de radiação de Van Allen foram detectados em 1958 por James Van Allen e sua equipe da Universidade de Iowa. Descobriu-se que eles são compostos de um cinto interior e um exterior, se estendendo até 40 mil quilômetros acima superfície da Terra.
Em 2013, Daniel Baker, diretor do Laboratório para Física Atmosférica e Espacial da UC-Boulder – que recebeu seu doutorado sob Van Allen – liderou uma equipe que usou as sondas de Van Allen lançadas pela NASA em 2012 para descobrir um terceiro e transitório “anel de armazenamento” entre os cinturões interior e exterior de radiação de Van Allen que parece ir e vir de acordo com a intensidade do clima espacial.
O mais recente mistério gira em torno de um limite “extremamente afiado” na borda interna do cinturão externo a aproximadamente 11,5 mil quilômetros de altitude que parece bloquear os elétrons ultra-rápidos de ultrapassar o escudo e se mover mais profundamente na atmosfera da Terra.
“É quase como estes elétrons estivessem sendo batendo em uma parede de vidro no espaço”, disse Baker, o principal autor do estudo. “É um pouco parecido com escudos criados por campos de força em ‘Star Trek’ que eram usados para repelir armas alienígenas, estamos vendo um escudo invisível bloqueando esses elétrons. É um fenômeno extremamente intrigante.”
A equipe acreditava inicialmente que os elétrons altamente carregados, que ficam girando em torno da Terra a uma velocidade de mais de 160 milhões de metros por segundo, lentamente chegariam à parte de baixo da atmosfera superior e, gradualmente, seriam dizimados pelas interações com moléculas de ar. Mas, explica o cientista, a barreira impenetrável vista pelas sondas de Van Allen pára os elétrons antes deles chegarem a este ponto.
A equipe analisou uma série de situações que possam criar e manter tal barreira. Eles tentaram descobrir se ela tem a ver com as linhas do campo magnético da Terra, que prendem e controlam prótons e elétrons, jogando-os entre os pólos da Terra como contas em um colar.
Também foi analisado se os sinais de rádio dos transmissores humanos na Terra poderiam estar dispersando os elétrons carregados na barreira, impedindo seu movimento descendente. Segundo Baker, nenhuma das explicações foi suficiente.
“A natureza abomina gradientes fortes e geralmente encontra maneiras de suavizá-los, por isso, seria de esperar que alguns dos elétrons relativísticos se movesem para dentro e alguns para fora”, afirma Baker. “Não é óbvio como os lentos processos graduais que devem estar envolvidos no movimento dessas partículas podem conspirar para criar um limite persistente tão acentuado neste local no espaço.”
Outro cenário é que a gigantesca nuvem de gás frio e eletricamente carregado chamado plasmasfera, que começa aproximadamente 965 quilômetros acima da Terra e se estende a milhares de quilômetros para o exterior cinturão de Van Allen, esteja espalhando os elétrons na fronteira com ondas eletromagnéticas de baixa frequência que criar um “chiado” plasmasférico.
O pesquisador conta que o chiado soa como ruído branco quando jogado sobre um alto-falante. A nova pesquisa mostra que a plasmasfera ajuda a manter os elétrons rápidos dos cinturões de radiação afastados da Terra.
Enquanto Baker disse que o chiado plasmasférico pode desempenhar um papel na barreira espacial enigmática, ele acredita que há mais a ser descoberto. “Eu acho que a chave aqui é continuar observando a região em detalhes, o que podemos fazer por causa dos instrumentos poderosos das sondas de Van Allen. Se o sol realmente atinge a magnetosfera da Terra com uma ejeção de massa coronal, suspeito ele vai quebrar o escudo por um período de tempo “, disse Baker. [Hypescience]
