Previsões mais precisas do clima espacial e navegação por satélite mais segura através de cinturões de radiação podem algum dia resultar de novos insights sobre “ondas espaciais”, relataram pesquisadores da Embry-Riddle Aeronautical University.
A pesquisa mais recente do grupo, publicada em 4 de maio de 2023, pela revista Nature Communications, mostra que variações sazonais e diárias na inclinação magnética da Terra, em direção ou longe do Sol, podem desencadear mudanças nas ondas espaciais de grande comprimento de onda.
Essas ondas de quebra, conhecidas como ondas de Kelvin-Helmholtz, ocorrem na fronteira entre o vento solar e o escudo magnético da Terra. As ondas acontecem com muito mais frequência nas estações de primavera e outono, relataram os pesquisadores, enquanto a atividade das ondas é fraca no verão e no inverno.
À medida que plasma ou vento solar flui do Sol a velocidades de até 1 milhão de milhas por hora, ele empurra energia, massa e momento em direção ao escudo magnético do planeta. Ele também cria ondas espaciais.
O vento solar em movimento rápido não pode passar diretamente pelo escudo magnético da Terra, por isso troveja ao longo da magnetosfera, impulsionando ondas Kelvin-Helmholtz com picos maciços de até 15.000 quilômetros (km) de altura e 40.000 km de comprimento.
Segurança de astronautas e comunicação por satélite
“Através dessas ondas, as partículas de plasma do vento solar podem se propagar para a magnetosfera, levando a variações nos fluxos do cinturão de radiação de partículas energéticas – regiões de radiação perigosa – que podem afetar a segurança dos astronautas e as comunicações por satélite”, disse o Dr. Shiva Kavosi, um pesquisador associado. na Embry-Riddle e primeiro autor do artigo “Nature Communications”. “No terreno, esses eventos podem impactar as redes elétricas e os Sistemas de Posicionamento Global.”
Descrever as propriedades das ondas espaciais e os mecanismos que as levam a se intensificar é a chave para entender e prever o clima espacial, Kavosi observou: “Os eventos climáticos espaciais representam uma ameaça crescente, mas, em muitos casos, não entendemos exatamente o que os controla. Qualquer progresso que possamos fazer na compreensão dos mecanismos por trás dos distúrbios do clima espacial melhorará nossa capacidade de fornecer previsões e alertas”.
Ao tentar entender as causas das variações sazonais e diurnas da atividade geomagnética, os pesquisadores da área estabeleceram várias hipóteses diferentes. Por exemplo, o efeito Russell-McPherron (R-M), descrito pela primeira vez em 1973, explica por que as auroras são mais frequentes e brilhantes na primavera e no outono, com base na interação da inclinação do dipolo da Terra e um pequeno campo magnético próximo ao equador do Sol.
“Ainda não temos todas as respostas”, disse a Dra. Katariina Nykyri, professora de física e diretora associada do Centro de Pesquisa Espacial e Atmosférica da Embry-Riddle, “mas nosso artigo mostra que o efeito R-M não é o único explicação para a variação sazonal das atividades geomagnéticas. Os eventos conduzidos pelo equinócio, com base na inclinação do dipolo da Terra, e os efeitos R-M podem operar simultaneamente”.
No futuro, acrescentou Nykyri, as constelações de espaçonaves no vento solar e na magnetosfera poderiam explicar mais completamente a complicada física multiescala dos fenômenos climáticos espaciais. “Tal sistema permitiria avisos avançados do clima espacial para informar os operadores sobre lançamentos de foguetes e redes de energia elétrica”, disse ela.
O artigo na “Nature Communications” conclui que “a atividade das ondas KH exibe variações sazonais e diurnas, indicando o papel crítico da inclinação do dipolo na modulação do KHI na magnetopausa em função do tempo”.
Publicado em 12/05/2023 07h51
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