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Conheça sobre o "Escudo Invisível' que protege a terra

Um “escudo invisível”, formado por processos de natureza ainda não totalmente compreendida pelos cientistas, ajuda a proteger a Terra de uma perigosa radiação vinda do espaço. Identificado entre os dois Cinturões de Van Allen — faixas que concentram partículas eletricamente carregadas ao redor do planeta devido à atuação do seu campo magnético —, o escudo bloqueia elétrons em alta velocidade (e, portanto, de alta energia) a cerca de 11 mil quilômetros da superfície. A exposição a esses elétrons é capaz de “fritar” os circuitos eletrônicos de satélites e representa também uma séria ameaça à saúde de astronautas. Caso bombardeassem a superfície do nosso planeta, tais partículas praticamente inviabilizariam o desenvolvimento da vida nele.

A descoberta do escudo, que os cientistas compararam aos campos de força que protegem as naves da série de ficção “Jornada nas estrelas”, foi possível graças a dados acumulados durante os 20 primeiros meses de operação das sondas gêmeas Van Allen. Elas foram lançadas pela Nasa em agosto de 2012 justamente para estudar os cinturões de mesmo nome e, particularmente, a maneira como eles são afetados pelo chamado clima espacial — o constante vento solar e as eventuais tempestades geomagnéticas provocadas por erupções de nossa estrela. O que não se previa é que as sondas detectariam um “limite” para a ocorrência dos elétrons de alta energia que compõem grande parte do cinturão externo, localizado a aproximadamente 2,8 vezes o raio da Terra, ou cerca de 11 mil quilômetros de altitude.

É como se esses elétrons estivessem se chocando com uma parede de vidro no espaço — compara Daniel Baker, diretor do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder, nos EUA, e principal autor de artigo sobre o achado, publicado na edição desta semana da revista “Nature”. — Como os escudos criados pelos campos de força em “Jornada nas estrelas” e usados para repelir as armas de alienígenas, o que estamos observando é um escudo invisível que bloqueia esses elétrons. É um fenômeno extremamente intrigante.

Radiação cósmica

Cientistas de uma missão da NASA se dizem perplexos com o que acabam de descobrir: um escudo antirradiação em torno da Terra que é uma verdadeira "barreira impenetrável no espaço" - ao menos para partículas cósmicas de alta energia.

Os cinturões de Van Allen, anéis de partículas carregadas mantidos pelo campo magnético da Terra, são conhecidos há décadas. Mais recentemente, as duas sondas gêmeas Van Allen (a missão originalmente se chamava RBSP (Radiation Belt Storm Probes) descobriram um novo cinturão de radiação ao redor da Terra.

Mas o que estas mesmas sondas descobriram agora é diferente.

Embora os cinturões de Van Allen protejam a Terra de grande parte da radiação espacial, os cientistas acreditavam que a radiação mais forte, consistindo de elétrons de energia muito alta, só era barrada aos poucos, conforme as partículas se aproximavam e colidiam com os átomos da atmosfera.


Cientistas procuram explicação

Até agora, os cientistas achavam que esses elétrons de alta energia, que circulam em torno do nosso planeta a mais de 160 mil quilômetros por segundo — ou mais da metade da velocidade da luz —, fossem lentamente atraídos em direção às camadas mais altas da atmosfera da Terra, onde então seriam gradualmente absorvidos pelas moléculas do ar. Mas a barreira aparentemente impenetrável detectada pelas sondas impede até que eles cheguem tão perto.

Diante disso, os pesquisadores analisaram uma série de cenários que poderiam explicar como este escudo foi criado e se mantém. O primeiro suspeito foi o próprio campo magnético da Terra, cujas linhas de força aprisionam os elétrons e prótons capturados do vento solar e de outros processos astrofísicos nos Cinturões de Van Allen, fazendo com que eles “quiquem” de um polo ao outro. Essa explicação, porém, foi descartada diante do fato de que, mesmo sobre a chamada Anomalia do Atlântico Sul — um “buraco” no campo magnético perto da costa oriental da América do Sul onde ele é cerca de 30 vezes mais fraco do que em qualquer outra região de nosso planeta e poderia servir como passagem para que os elétrons de alta energia atingissem a atmosfera —, essas partículas mantiveram a respeitosa distância limite de cerca de 11 mil quilômetros.

Já outra explicação envolveria a ação de transmissões de rádio de longo alcance e baixa frequência feitas pela própria Humanidade e que alguns cientistas propuseram serem capazes de “expulsar” grande parte dos elétrons de alta energia das proximidades do nosso planeta. Mas, embora essas transmissões tenham se mostrado realmente capazes de “vazar” até alta atmosfera, os dados das sondas da Nasa revelaram que as ondas de rádio só afetam elétrons com energias moderadas, e não os que viajam a velocidades mais próximas à da luz.

Assim, os pesquisadores se voltaram para a chamada plasmasfera, a gigantesca e tênue nuvem de gases frios e ionizados que se espalha em torno da Terra a partir de uma altitude de cerca de mil quilômetros até algumas dezenas de milhares, para além do Cinturão de Van Allen externo. Segundo os cientistas, ondas magnéticas de baixa frequência produzidas pela plasmasfera, tal como o “chiado” em uma transmissão de rádio, seriam as responsáveis por desviar os elétrons de alta energia, “erguendo” o escudo.


Escudo protetor da Terra

O que os instrumentos das duas sondas revelaram é algo bem diferente: há um verdadeiro "escudo invisível" nas imediações dos cinturões de Van Allen que simplesmente não permite a penetração dos elétrons de alta energia - a radiação mais perigosa não apenas para os satélites de comunicação e para os astronautas em órbita da Terra, mas também para a própria vida na superfície.

"Esta barreira contra elétrons ultrarrápidos é uma característica surpreendente dos anéis. Nós fomos capazes de estudá-la pela primeira vez porque nós nunca havíamos feito uma medição precisa desses elétrons de alta energia," disse Daniel Baker, da Universidade do Colorado, que chamou a nova barreira protetora de "escudo invisível tipo Jornada nas Estrelas".

"É quase como se esses elétrons estivessem batendo em uma parede de vidro no espaço. Mais ou menos como os escudos criados por campos de força em Jornada nas Estrelas eram usados para repelir armas alienígenas, estamos vendo um escudo invisível bloqueando esses elétrons. É um fenômeno extremamente intrigante.


Barreira poderia ser rompida

Ainda assim, Baker acredita que o “chiado” da plasmasfera é apenas parte da explicação, e seria preciso ver como essa barreira vai se comportar quando atingida por tempestades geomagnéticas mais intensas.

— Creio que o fundamental aqui é continuar a observar essa região em grandes detalhes, o que agora podemos fazer graças aos poderosos instrumentos a bordo das sondas Van Allen — diz. — Se o Sol eventualmente bombardear a magnetosfera terrestre com uma ejeção de massa coronal, suspeito que ela será capaz de romper o escudo por um período de tempo.


Partículas espaciais

Ainda não há uma explicação sobre o que e como se forma essa barreira protetora.

A equipe já descartou a ação do campo magnético terrestre que mantém os anéis antirradiação já conhecidos - os elétrons de alta energia são bloqueados à mesma altitude mesmo em pontos onde o campo magnético da Terra é mais fraco -, bem como as ondas eletromagnéticas das transmissões de dados feitas pelo homem e o formato muito pronunciado dos anéis de radiação, que também foi descoberto pelas sondas Van Allen.

Segundo nota emitida pela NASA sobre a descoberta, a explicação mais provável para a constituição do "escudo invisível" são outras "partículas espaciais" ainda desconhecidas ou não detectadas.

 

 


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