Decifradas ondas misteriosas que pareciam atravessar magnetosfera da Terra

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/01/2023

As ondas do pós-choque são as que rebatem no arco de choque da magnetosfera e retornam, provocando uma complexa interação entre si e com as ondas que continuam chegando.
[Imagem: Lucile Turc]

Choque e choque posterior

Quando o vento solar atinge a Terra, ele se depara com nosso escudo protetor, representado pela nossa magnetosfera.

Nosso escudo magnético tem duas regiões conhecidas principais, chamadas de arco de choque (bowl shock) e pós-choque (foreshock).

Essas ondas já foram bem documentadas e até captadas na forma de som - elas desempenham um papel importante no clima espacial, podendo, por exemplo, acelerar partículas a altas energias, o que pode danificar a eletrônica dos satélites artificiais ou atrapalhar as comunicações via rádio.

O problema é que, quando as ondas são medidas depois do arco de choque, no pós-choque, muitas delas parecem ter chegado lá intactas, sem nenhuma interferência das duas regiões. O enigma é como essas ondas misteriosas parecem sobreviver à jornada pela turbulenta região magnética da Terra.

"Como as ondas sobrevivem passando pelo choque é um mistério que permanece desde que as ondas foram descobertas pela primeira vez, na década de 1970," conta Lucile Turc, da Universidade de Helsinque, na Finlândia.

Mas a equipe da professora Turc acredita ter uma boa resposta para esse enigma: A teoria dos anos 1970 estava incorreta.

Ondas filhas

Ondas eletromagnéticas, que aparecem como pequenas oscilações do campo magnético da Terra, são frequentemente registradas por observatórios científicos no espaço e no solo. Essas ondas podem ser causadas pelo impacto do vento solar, sempre variável, ou virem de fora da magnetosfera.

Do lado da Terra voltado para o Sol, os observatórios frequentemente registram oscilações no mesmo período daquelas ondas que se formam à frente da magnetosfera da Terra, na região do pós-choque. Tudo indicava serem as mesmas ondas, mas como elas poderiam atravessar as barreiras magnéticas da Terra sem serem alteradas?

"Eventualmente, ficou claro que as coisas eram muito mais complicadas do que pareciam. As ondas que vimos por trás do choque não eram as mesmas do pós-choque, mas novas ondas criadas no arco de choque pelo impacto periódico das ondas do pós-choque," disse Turc.

O que a equipe descobriu é que, quando o vento solar flui através do arco de choque, ele é comprimido e aquecido, em intensidades que dependem da força do choque. O que ocorre é que as ondas do pós-choque alteram a barreira magnética do arco de choque, tornando-o ou mais forte ou mais fraco conforme os vales ou as cristas das ondas o atingem.

Como resultado, o vento solar por trás do arco de choque muda periodicamente e cria novas ondas, em conformidade com as ondas do pós-choque. Ou seja, o que pareciam ser as mesmas ondas, são na verdade novas ondas, que surgem com as mesmas características daquelas que as estão gerando.

A equipe também demonstrou que essas ondas só podem ser detectadas em uma região estreita atrás do arco de choque, e que elas podem ficar facilmente camufladas pela turbulência nessa região. Isso provavelmente explica a longevidade do enigma.

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