Por mais tentador que seja pensar no espaço como vazio, nada poderia estar mais longe da verdade. De fato, as interações entre forças invisíveis criam todo tipo de clima no espaço além de nossa atmosfera o tempo todo, desde a radiação produzida pelo sol até as tempestades magnéticas. Agora, pela primeira vez, os cientistas da NASA testemunharam as forças fundamentais que desencadeiam uma das formas mais misteriosas (e destrutivas) de fenômenos espaciais que eles encontraram.
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Os cientistas acreditam que, em sua maior parte, o campo magnético da Terra nos protege de coisas como a radiação e os ventos solares, que de outra forma afastariam uma atmosfera desprotegida. Porque se move na direção oposta ao campo magnético do Sol, eles geralmente se repelem. No entanto, de vez em quando, as frações das duas magnetosferas se realinham e se conectarão brevemente. Embora essas ligações sejam de curta duração, elas criam poderosas explosões de energia, relata Maddie Stone para o Gizmodo .
"Quando os dois campos magnéticos se ligam, então isso permite que a energia solar flua diretamente para a magnetosfera", disse Jim Burch, vice-presidente de ciência espacial e engenharia do Southwest Research Institute, a Loren Grush para The Verge . "Isso coloca todo o campo em movimento."
Quando essas conexões ocorrem, explosões de partículas altamente energizadas do sol fluem diretamente de nossa estrela para o campo magnético da Terra. O resultado pode variar de redes elétricas derrubadas e satélites desativados a disparar auroras e tempestades geomagnéticas na atmosfera da Terra. Mas enquanto os cientistas testemunharam os efeitos da reconexão magnética por décadas, o fenômeno é extremamente difícil de ser estudado no laboratório porque acontece muito rapidamente e em uma escala minúscula, reporta Daniel Clery para a revista Science . Ao mesmo tempo, tentativas anteriores de vislumbrar esses eventos com os satélites não deram certo, porque os dispositivos não foram rápidos o suficiente.
"A partir de medições de satélites anteriores, sabemos que os campos magnéticos agem como um estilingue, enviando os prótons acelerando", disse Burch em um comunicado. "O mistério de décadas é o que os elétrons fazem, e como os dois campos magnéticos se interconectam. Medições por satélite de elétrons têm sido lentas demais por um fator de 100 para amostrar a região de reconexão magnética."
Para tentar e testemunhar uma reconexão magnética em ação, Burch e seus colegas trabalharam com a NASA para desenvolver quatro espaçonaves que foram lançadas em órbita ao redor da Terra. Chamada de missão Magnetischeric Multiscale (MMS), a espaçonave contém instrumentos sensíveis que são capazes de medir o movimento de íons de elétrons, bem como distorções no campo magnético da Terra causadas pelo fenômeno, relata Cleary. Eles não precisaram esperar muito: os satélites foram colocados em órbita em março de 2015 e registraram uma reconexão magnética no mês de outubro seguinte.
Ao fazer medições do fenômeno a cada 30 milissegundos, os cientistas puderam aprender muito sobre como a energia é transferida durante a reconexão. Eles também perceberam que a energia gerada durante a reconexão magnética é o resultado da sobrecarga dos elétrons durante a transferência de energia, relata Stone.
"Esta é uma visão valiosa", disse Amitava Bhattacharjee, astrofísico da Universidade de Princeton que não participou do estudo. "Está testando a teoria do passado e certamente está trazendo à luz que certas características foram de fato previstas pela teoria."
Com esses novos dados, os pesquisadores esperam que a reconexão magnética lance uma nova luz sobre o clima espacial, estrelas com fortes campos magnéticos e até mesmo os ambientes magnéticos dentro de reatores nucleares terrestres, escreve Stone. Um dia, os cientistas podem até prever quando a reconexão magnética ocorrerá.
"Se você entende a física subjacente que impulsiona o clima espacial, " Burch diz a Grush. "Espero que você possa fazer um trabalho melhor de prever tempestades."
