Missões da NASA sugerem nova teoria sobre a interação do Sol com a galáxia

(dr) Dialynas, et al.

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Impressão artística da heliosfera do Sistema Solar

Novos dados da missão Cassini, combinados com medições das duas sondas espaciais Voyager e do programa IBEX (Interstellar Boundary Explorer), todos da NASA, sugerem que nosso sol e planetas estão rodeados por um sistema gigante e arredondado de campo magnético.

Isso põe em questão a visão alternativa que possuíamos dos campos magnéticos solares – uma estrutura tipo um cometa, que se arrastaria atrás do sol na forma de uma cauda longa.

O sol libera um fluxo constante de material magnético – chamado de vento solar – que preenche o sistema solar interno, ultrapassando a órbita de Netuno. Este vento solar cria uma bolha, de cerca de 37 bilhões de quilômetros de diâmetro, chamada de heliosfera.

Nosso sistema solar inteiro, incluindo a heliosfera, se move através do espaço interestelar.

A imagem predominante que tínhamos da heliosfera era de uma estrutura cometada, com uma cabeça arredondada e uma cauda estendida. Agora, novos dados que cobrem um ciclo completo de 11 anos de atividade solar mostram que esse pode não ser o caso: a heliosfera pode ser arredondada em ambas as extremidades, tornando sua forma quase esférica.

“Em vez de uma cauda prolongada semelhante a um cometa, esta forma da heliosfera é devida ao forte campo magnético interestelar – muito mais forte do que esperávamos – combinado com o fato de que a relação entre a pressão das partículas e a pressão magnética dentro da heliosfera é alta”, disse Kostas Dialynas, cientista espacial da Academia de Atenas, na Grécia, e principal autor do estudo.

Um instrumento da Cassini, que tem explorado o sistema de Saturno ao longo de uma década, deu aos cientistas novas pistas cruciais sobre a forma final da heliosfera.

Quando partículas carregadas do sistema solar interno atingem o limite da heliosfera, elas às vezes sofrem uma série de trocas de carga com átomos de gás neutro do meio interestelar.

Algumas dessas partículas são enviadas de volta para o interior do sistema solar como átomos neutros de movimento rápido, que podem ser medidos pela Cassini. Inicialmente, seu instrumento foi projetado para fazer imagens dos íons presos na magnetosfera de Saturno.

Os cientistas não sabiam que seriam capazes de ver imagens dos limites da heliosfera.

Descoberta

Como estas partículas se movem em uma fração pequena da velocidade da luz, suas viagens à borda do heliosfera e de volta para o Sol demoram anos. Assim, quando o número de partículas provenientes do Sol muda – geralmente como resultado de seu ciclo de atividade de 11 anos –, demora para que isso reflita na quantidade de átomos neutros voltando para o sistema solar.

As medidas da Cassini desses átomos neutros revelaram algo inesperado – as partículas provenientes da cauda da heliosfera refletem as mudanças no ciclo solar quase exatamente tão rápido quanto as que vêm do “nariz” da heliosfera.

Se a cauda estivesse esticada como um cometa, os padrões do ciclo solar deveriam aparecer muito mais tarde nos átomos neutros medidos. Logo, isso implica que a cauda está na mesma distância de nós que o nariz da heliosfera – ou melhor, que a heliosfera deve ser quase redonda e simétrica.

Dados da Voyager 1 apoiam essa ideia, mostrando que o campo magnético interestelar além da heliosfera é mais forte do que os cientistas pensavam anteriormente, o que significa que poderia interagir com o vento solar nas bordas da heliosfera e compactar sua “cauda”.

A estrutura da heliosfera desempenha um papel importante na forma como as partículas do espaço interestelar, chamadas de raios cósmicos, atingem o sistema solar interior, onde a Terra está.

A medida que coletamos mais dados de missões como a Voyager 1 e 2 e a Cassini sobre as bordas da heliosfera, melhor poderemos entender o limite interestelar que ajuda a proteger o ambiente do nosso planeta de raios cósmicos nocivos.

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