A energia do vento solar interagindo com a ‘bolha’ magnetosférica ao redor da Terra cria ondas de energia que parecem estar paradas.
Esta nova descoberta, de pesquisa liderada por cientistas imperiais, melhora nossa compreensão das condições ao redor da Terra que contribuem para o ‘clima espacial’, que pode impactar nossa tecnologia de satélites de comunicação em órbita a linhas de energia no solo.
O Sol libera um fluxo de partículas carregadas chamado vento solar. Na superfície da Terra, estamos protegidos dessa barreira pela magnetosfera – uma bolha criada pelo campo magnético da Terra.
Quando o vento solar atinge a magnetosfera, ondas de energia são transferidas ao longo da fronteira entre as duas. Os cientistas pensaram que as ondas deveriam ondular na direção do vento solar, mas o novo estudo, publicado hoje na Nature Communications, revela que algumas ondas fazem exatamente o oposto.
Ondas estacionárias
Anteriormente, o pesquisador principal Dr. Martin Archer, do Departamento de Física do Imperial, e seus colegas estabeleceram que a fronteira da magnetosfera vibra como um tambor. Quando um pulso semelhante a uma baqueta do vento solar atinge a frente de nossa bolha magnetosférica, as ondas correm em direção aos pólos magnéticos da Terra e são refletidas de volta.
O trabalho mais recente considera as ondas que se formam em toda a superfície da magnetosfera, usando uma combinação de modelos e observações dos satélites THEMIS (História de Eventos e Interações em Macroscala durante Substorms) da NASA.
Os pesquisadores descobriram que, quando os pulsos do vento solar atingem a magnetosfera, as ondas que se formam não apenas correm para frente e para trás ao longo das linhas de campo da Terra, mas também viajam contra o vento solar.
A equipe usou modelos para ilustrar como a energia do vento que vem do Sol e das ondas que vão contra ele podem se anular mutuamente, criando ‘ondas estacionárias’ que envolvem muita energia, mas parecem não ir a lugar nenhum.
O Dr. Archer disse: “É semelhante ao que acontece se você tentar subir uma escada rolante descendente. Vai parecer que você não está se movendo, mesmo que esteja se esforçando muito.”
Essas ondas estacionárias podem persistir por mais tempo do que aquelas que viajam com o vento solar. Isso significa que eles estão por aí por mais tempo para acelerar as partículas no espaço próximo à Terra, levando a impactos potenciais em regiões como cinturões de radiação da Terra, aurora ou ionosfera.
Os pesquisadores também afirmam que as ondas estacionárias podem ocorrer em outras partes do universo, desde as magnetosferas de outros planetas até as periferias dos buracos negros.
Ondas de som
Os pesquisadores também traduziram os sinais eletromagnéticos dos satélites THEMIS em áudio, permitindo-nos ouvir os sons das ondas viajando através da fronteira magnetosférica.
O Dr. Archer acrescentou: “Enquanto em uma simulação podemos ver o que está acontecendo em todos os lugares, os satélites só podem medir essas ondas onde eles estão nos dando apenas séries temporais, linhas onduladas. Este tipo de dados é realmente mais adequado para nosso sentido de audição do que a visão, portanto, ouvir os dados geralmente pode nos dar uma ideia mais intuitiva do que está acontecendo.
“Você pode ouvir o som da respiração profunda das ondas estacionárias de superfície persistindo, aumentando de volume conforme cada pulso atinge. Sons mais agudos, associados a outros tipos de ondas, não duram tanto tempo.”
Publicado em 10/10/2021 07h11
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