Segredos da magnetosfera da Terra são revelados com a união de duas missões

A complexidade da magnetosfera da Terra foi um pouco melhor explicada por duas missões da Agência Espacial Europeia (ESA), que coletaram dados simultâneos do clima espacial. O novo estudo confirmou a teoria de que determinados fluxos de rajadas estão diretamente ligados a mudanças abruptas no campo magnético próximo à superfície terrestre.

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A magnetosfera da Terra

A magnetosfera é uma região formada pelas interações entre o campo magnético da Terra e os ventos solares. Essas interações são dinâmicas, porque as partículas carregadas enviadas pelo Sol mudam de intensidade com frequência. Além disso, nossa estrela eventualmente também ejeta grandes quantidade de massa coronal, dependendo da atividade solar.

Nossa proteção contra essas emissões é o campo magnético do planeta, mas as interações dinâmicas podem, às vezes, criar movimentos complexos, como o processo de reconexão magnética (ilustrado no vídeo abaixo). Assim, a magnetosfera acaba ganhando um formato de lágrima.

Essa magnetosfera começa a cerca de 65.000 km da Terra no lado diurno e se estende por mais de 6.000.000 km no lado noturno. Para compreendê-la melhor, a ESA enviou uma missão chamada Cluster, que consiste em quatro espaçonaves que orbitam a Terra a cerca de 100.000 km de distância.

Há outra missão da agência europeia, chamada Swarm, que orbita o planeta muito mais de perto. Ela é composta por três espaçonaves usadas para compreender como o nosso campo magnético é gerado, medindo os sinais magnéticos que se originam do núcleo da Terra, do manto, crosta e oceanos.

Missões unidas no estudo da magnetosfera

Em um novo estudo, os pesquisadores uniram as duas missões — que, por sinal, já ultrapassaram e muito seu tempo de vida inicialmente estimado e continuam operacionais — para confirmar uma teoria nunca testada antes. Além das espaçonaves, os cientistas também usaram medições de instrumentos baseados em terra.

A tal teoria é que alterações mais drásticas no campo magnético estão associadas às correntes que fluem ao longo do campo magnético. Essas correntes são conduzidas por algo chamado “bursty bulk flows” (fluxos de rajadas de massa, em tradução livre), que são rajadas rápidas de íons solares viajando a mais de 150 km/s na “cauda” magnética.

Essas correntes alinhadas ao campo ligam a ionosfera e a magnetosfera e passam pelos locais das missões Swarm e Cluster. “Usamos o exemplo de uma tempestade solar em 2015 para nossa pesquisa”, disse Malcolm Dunlop, do Laboratório Rutherford Appleton no Reino Unido. “Os dados do Cluster nos permitiram examinar os fluxos de massa que contribuem para a convecção em grande escala do material em direção à Terra”.

Essa convecção acontece durante os tempos de atividade geomagnética e está associada às luzes do norte conhecidas como flâmulas aurorais. “Os dados do Swarm”, explicou Dunlop, “mostraram grandes perturbações correspondentes mais perto da Terra, associadas à conexão de correntes alinhadas ao campo das regiões externas contendo os fluxos”.

O estudo é importante para ampliar a compreensão sobre a magnetosfera, o que por sua vez ajuda os cientistas a lidar com o clima espacial. As partículas carregadas do Sol (os íons mencionados acima) podem danificar redes de comunicação e sistemas de navegação como GPS e satélites.

Entender esses fenômenos é um passo fundamental para se desenvolver meios de prevenir maiores prejuízos quando a Terra for afetada mais profundamente pelas tempestades solares. O artigo que descreve os resultados do estudo foi publicado na Geophysical Research Letters.

Fonte: ESA