Utilizando dados de uma frota de cinco satélites científicos, pesquisadores da Nasa descobriram uma nova manifestação de clima espacial. O fenômeno é produzido pelo vento solar ao atingir a magnetosfera da Terra e por sua semelhança ao que ocorre no solo, foi batizado de "terremoto espacial".
De modo bem simplificado, um terremoto espacial (ou spacequake) é um forte tremor no campo magnético da Terra e que apesar de ser observado com mais intensidade na órbita do planeta, não é exclusivo do espaço e seus efeitos podem se propagar por todo o caminho até a superfície.
"As reverberações magnéticas podem ser detectadas em todo o globo, da mesma forma que os sismômetros detectam um grande terremoto", disse Vassilis Angelopoulos, principal investigador dos dados dos satélites THEMIS e ligado à Universidade da Califórnia, em Los Angeles.
No entender de Evgeny Panov, do Instituto de Pesquisas da Áustria, "essa analogia é excelente, pois a energia total contida em um spacequake pode até superar a energia contida em um terremoto de magnitude 5 ou 6". Os resultados do trabalho de Panov já haviam sido reportados em abril de 2010 na edição do periódico científico Geophysical Research Letters.
Em 2007, a equipe THEMIS descobriu o precursor dos spacequakes. A ação tem início na cauda magnética da Terra, que se estende como uma biruta à mercê dos intensos ventos solares de quase 2 milhões de km/h. Segundo o estudo, em algumas ocasiões essa cauda se estica tanto que em dado momento se rompe como um elástico. O resultado é que o plasma do vento solar armazenado na cauda é "estilingado" em direção à Terra.
Em mais de uma ocasião, os cinco satélites THEMIS estavam exatamente na linha de fogo quando os jatos de plasma foram arremessados e ajudaram os cientistas a compreender melhor o fenômeno.
"Agora entendemos o que aconteceu", disse o diretor do projeto THEMIS, David Sibeck, do Centro Espacial Goddard, da Nasa. "Os jatos de plasma disparam os spacequakes, é isso o que ocorre".
Fluxo repetitivo de repercussão
De acordo com o cientista, os jatos se chocam contra o escudo magnético da Terra a 30 mil quilômetros acima do equador. O impacto desencadeia um processo de repercussão em que o plasma que entra salta para cima e para baixo no reverberante campo magnético. Esse processo foi chamado de "fluxo repetitivo de repercussão" e pode ser comparado a uma bola de tênis saltando para cima e para baixo sobre um piso acarpetado. "O primeiro salto é grande, seguido por uma série de saltos menores que diminuem à medida a energia é dissipada no tapete", explicou Sibeck.
"Há muito tempo já suspeitávamos de algo parecido, mas somente com os novos dados é que o processo se tornou realmente fantástico", disse o cientista. "A maior surpresa foi a descoberta de vórtices de plasma, gigantescos redemoinhos de gás magnetizado, tão grandes quanto à Terra - girando à beira do campo magnético trêmulo do planeta".
"Quando os jatos de plasma atinge a magnetosfera interior, vórtices em sentido oposto aparecem e desaparecem nas laterais dos jatos", explica Rumi Nakamura, coautor do estudo junto ao Instituto de Pesquisas da Áustria. "Acreditamos que esses vórtices podem gerar intensas correntes elétricas nas proximidades Terra".
Agindo em conjunto, vórtices e spacequakes podem ter efeitos perceptíveis na Terra. De acordo com o estudo, a cauda dos redemoinhos pode conduzir partículas carregadas em direção à atmosfera da Terra, provocando auroras e ondas de ionização que perturbam as comunicações de rádio e GPS. Ao atingir a superfície do campo magnético, podem induzir correntes elétricas no solo, com profundas consequências na rede de distribuição de energia elétrica.
Antes da descoberta dos jatos e spacequakes, um grupo de cientistas do Laboratório Nacional de Los Alamos, liderado pelo pesquisador Joachim Birn, haviam conduzido simulações relacionadas ao processo de rebote na magnetosfera e os resultados já haviam demonstrado a possibilidade da existência do fenômeno, agora comprovado. Além disso, as simulações sugeriam que o processo de rebote poderia ser visto a partir da superfície da Terra na forma de auroras e redemoinhos luminosos na alta atmosfera.
"O trabalho não está terminado e ainda temos muito a aprender, disse Sibeck. "Ainda não sabemos como os vórtices giram em torno da Terra e como eles interagem. Até que tamanho pode ter um vórtice? Qual a intensidade máxima de um spacequake?. Esse é um processo bastante complicado, mas agora tudo começa a se encaixar", completou.
Artes: No topo, gráfico compara dois eventos de grande magnitude: Terremotos terrestres e terremotos espaciais. Segundo as novas descobertas, os spacequakes podem liberar tanta energia quanto um terremoto de forte intensidade. No lado esquerdo vemos os registros de um spacequake ocorrido em 14 de julho de 2000. Conhecido como "Evento Dia da Bastilha", o terremoto espacial foi provocado por uma das mais violentas explosões solares já registradas, com índice KP=9, de extrema intensidade. Acima, vídeo mostra o "fluxo repetitivo de repercussão" (rebote) e como o vento solar dispara os spacequakes. Crédito: Nasa/Walt Feimer/Goddard's Scientific Visualization Lab./Apolo11.
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