doi.org/10.1038/s41467-024-53036-4
Credibilidade: 989
#Relâmpago
Tempestades com relâmpagos são eventos espetaculares e impressionantes, mas seus efeitos não estão apenas direcionados para a superfície da Terra.
De acordo com novas pesquisas, tempestades com relâmpagos podem arrancar “elétrons assassinos” de alta energia do cinturão de radiação da Terra e lançá-los em todas as direções. Isso revela uma nova conexão entre a meteorologia da Terra e o “clima” no espaço ao nosso redor e pode nos ajudar protegendo melhor nossos equipamentos espaciais e os astronautas que enviamos para a órbita.
“Essas partículas são assustadoras e algumas pessoas as chamam de ‘elétrons assassinos’,” diz o engenheiro aeroespacial Max Feinland, da Universidade do Colorado, em Boulder. “Eles podem penetrar no metal dos satélites, atingir placas de circuito e podem causar câncer se atingirem uma pessoa no espaço.”
Os cinturões de radiação de Van Allen que cercam nosso planeta, como um enorme donut, são resultado do campo magnético da Terra, que captura partículas carregadas do vento que constantemente sopra do Sol. O cinturão interno se estende de 640 a 9.600 quilômetros de altitude, e o cinturão externo vai de cerca de 13.500 a 58.000 quilômetros.
Esse “escudo” é bom para o nosso planeta; ele nos protege da maior parte do vento solar e das partículas carregadas que nos atingiriam de outra forma. Mas algumas partículas conseguem escapar. Os chamados “elétrons assassinos” são aqueles que têm tanta energia que se movem quase na velocidade da luz, ou seja, em uma velocidade relativística.
Por causa dessa energia, os escudos de proteção não conseguem mantê-los fora; eles podem penetrar nos satélites (e atualmente há muitos em órbita baixa da Terra), carregando uma carga que pode danificar os eletrônicos e reduzir a vida útil da tecnologia. Além disso, esses elétrons perigosos não são bons para a saúde humana, podendo expor astronautas a doses perigosas de radiação cósmica.
Vale mencionar que nós também usamos elétrons de alta velocidade para tratar o câncer. No entanto, essas partículas velozes não são nada boas para as coisas relacionadas aos humanos que estão em seu caminho.
Existem processos que podem acelerar elétrons de níveis de energia mais baixos, incluindo tempestades solares geradas por explosões e ejeções de massa coronal que são comuns no pico do ciclo de atividade solar.
Os pesquisadores descobriram a ligação com os relâmpagos analisando dados de satélites que mostravam aglomerados de elétrons de alta energia passando pelo cinturão de radiação interno. Isso foi uma surpresa: o cinturão de radiação interno costumava ser considerado bastante estável e “entediado”.
Mas quando Feinland fez um estudo mais detalhado dos registros arquivados, ele descobriu 45 picos de elétrons de alta energia entre 1996 e 2006. E alguns desses picos podiam ser ligados a raios na atmosfera da Terra, ocorrendo menos de um segundo após a ocorrência do relâmpago.
Os relâmpagos são conhecidos por gerar ondas eletromagnéticas chamadas ondas de assobio, que acontecem na faixa de rádio de baixa frequência do espectro. Pesquisas anteriores sugerem que essas ondas de assobio, ao se propagarem pelo plasma instável do cinturão de radiação, podem fazer com que os elétrons se choquem uns com os outros, com elétrons de baixa energia transferindo energia para elétrons de alta energia em uma reação em cadeia que pode, no final, produzir os elétrons assassinos relativísticos.
Os pesquisadores acreditam que suas observações refletem um mecanismo semelhante, com as ondas de assobio causando picos de elétrons assassinos que ficam pulando entre os polos antes de se acalmarem.
Ainda não se sabe com que frequência isso ocorre e quais condições específicas são necessárias para desencadear esse fenômeno. É possível que a atividade solar tenha um papel, e pesquisas anteriores sugerem que a densidade do plasma e a atividade das ondas também são fatores importantes na geração de elétrons relativísticos. Vai ser preciso mais trabalho para entender melhor os diferentes fatores envolvidos nos elétrons assassinos induzidos por relâmpagos.
Observações e análises futuras ajudarão a entender melhor a natureza das interações entre as ondas e as partículas.
Enquanto isso, os resultados sugerem que os astronautas talvez queiram ficar em lugares seguros durante tempestades lá fora. Ninguém quer ser pego em uma chuva de “chuva de elétrons.”
Publicado em 26/10/2024 20h21
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