NASA descobre estruturas inesperadas em forma de X na ionosfera da Terra. O que seriam?
Uma missão da NASA descobriu estruturas inesperadas em forma de X e C no plasma da ionosfera da Terra. Cientistas buscam explicações para isso além de efeitos de erupções vulcânicas ou atividade do próprio Sol.
A ionosfera é uma parte muito ativa da atmosfera terrestre, que cresce e diminui dependendo da energia que absorve do Sol. Seu nome vem do fato de que os gases nessa camada são agitados pela radiação solar para formar íons, que possuem uma carga elétrica. Esta camada atmosférica se estende de 80 quilômetros para cima e se sobrepõe à magnetosfera da Terra. É a área ao redor da Terra onde as partículas carregadas sentem o campo magnético terrestre.
Na ionosfera, as partículas carregadas são afetadas pelos campos magnéticos da Terra e do Sol. É aqui que acontecem as auroras e é uma camada vital para a transmissão de ondas de rádio. Além disso, nesta camada a maioria dos meteoroides que entram na atmosfera se desintegram, a uma altitude entre 80 e 110 km, devido ao atrito com o ar e dão origem a meteoros ou estrelas cadentes.
Agora, um satélite da NASA detectou estruturas inesperadas em forma de X e C na ionosfera da Terra, conforme relatado pelo Live Science. Sua densidade aumenta durante o dia à medida que suas moléculas ficam eletricamente carregadas. Isso ocorre porque a luz solar faz com que os elétrons se separem dos átomos e moléculas, criando um plasma que permite que os sinais de rádio viajem grandes distâncias. À noite, a densidade da ionosfera diminui e é aí que entra em ação a missão GOLD da NASA.
Ainda há muito para aprender
Global-scale Observations of the Limb and Disk é a origem do nome GOLD que foi escolhido para esta missão composta por um satélite geoestacionário que mede densidades e temperaturas na ionosfera e foi lançado em outubro de 2018.
Embora estas 'estruturas alfabéticas' já tenham sido observadas antes, o GOLD as vê mais claramente do que outros instrumentos, e agora as encontra onde e quando os cientistas não esperavam. O seu aparecimento surpreendente demonstra que temos muito que aprender sobre a ionosfera e os seus efeitos nos sinais de comunicação e navegação que por ela passam.
O GOLD está ancorado no Hemisfério Ocidental e tem estudado recentemente duas densas cristas de partículas na ionosfera, localizadas ao norte e ao sul do equador. À medida que a noite cai, bolhas de baixa densidade aparecem dentro dessas cristas que podem interferir nos sinais de rádio e GPS. No entanto, não só a ionosfera é afetada por mudanças na intensidade da luz solar, a camada atmosférica também é sensível a tempestades solares e grandes erupções vulcânicas, após as quais as cristas podem fundir-se e formar um X.
Mas agora a notícia é que GOLD encontrou algumas destas formas familiares de X na ionosfera, embora não tenha havido nenhum tipo de perturbação solar ou vulcânica que as tenha criado. Em abril passado, foi publicado um estudo na revista Journal of Geophysical Research: Space Physics, liderado por Fazlul Laskar, pesquisador científico do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP) da Universidade do Colorado. Em uma entrevista ao Live Science, Laskar observou que “relatórios anteriores de fusões só ocorreram sob condições de perturbação geomagnética”.
O que foi observado era impensável
Especificamente, o que foi observado era impensável em condições de calma geomagnética. Os pesquisadores concluíram que o que acontece na baixa atmosfera afeta a ionosfera mais do que fenômenos solares ou vulcânicos extremos.
Além das estranhas formas de X, GOLD também descobriu que bolhas curvas em forma de C apareciam no plasma surpreendentemente próximas umas das outras. Os cientistas acreditam que elas se formam e se orientam com base na direção dos ventos, mas GOLD observou bolhas em forma de C e em forma de C invertido a uma distância de 643 quilômetros uma da outra.
De acordo com os pesquisadores mencionados pelo Live Science, é bastante incomum que os padrões do vento mudem tão drasticamente em distâncias tão curtas. Agora resta entender por que isso acontece. Deepak Karan, pesquisador do LASP e autor principal de outro artigo publicado em novembro no Journal of Geophysical Research: Space Physics, indicou que “se um vórtice ou cisalhamento muito forte tiver ocorrido no plasma, isso distorcerá completamente o plasma acima daquela região. Os sinais serão completamente perdidos com uma perturbação tão forte como esta".
Esta não é a primeira vez que a NASA tenta compreender melhor a ionosfera. Outro projeto chamado Atmospheric Perturbations around Eclipse Path (APEP) investigou como uma diminuição na luz solar e na temperatura afeta a atmosfera superior da Terra. Para esse fim, durante o eclipse solar anular de 14 de outubro no sudoeste dos Estados Unidos e durante o eclipse solar total de 8 de abril na América do Norte, a NASA lançou três foguetes de sondagem suborbitais no caminho do eclipse para medir mudanças nos campos elétricos e magnéticos, a densidade e a temperatura da ionosfera. Os resultados da missão ainda estão sendo trabalhados.
Referências da notícia:
Laskar, F. I. et al. The X-pattern merging of the equatorial ionization anomaly crests during geomagnetic quiet time. Journal of Geophysical Research: Space Physics, v. 129, n. 4, 2024.
Karan, D. K. et al. Unique combinations of differently shaped equatorial plasma bubbles occurring within a small longitude range. Journal of Geophysical Research: Space Physics, v. 128, n. 11, 2023.