Os cientistas descrevem o fenômeno como um “agente do caos”. Este é um campo ambipolar que circunda a Terra e acaba de ser descoberto pelo foguete Endurance da NASA.
O campo, dizem os especialistas, é uma parte fundamental da forma como o nosso planeta funciona. E agora os cientistas conseguiram medir este campo pela primeira vez.
Até agora, eram conhecidos dois campos de energia criados pela Terra.
O primeiro é o campo gravitacional, responsável pela manutenção da nossa atmosfera. Se não houvesse gravidade suficiente, a atmosfera escaparia para o espaço.
O segundo campo é o campo magnético. É um escudo que protege o nosso planeta do vento solar – o fluxo de partículas carregadas libertadas pelo Sol.
Agora, depois de anos de tentativas, um terceiro campo foi finalmente descoberto: o ambipolar.
Sua função é servir de contrapeso à gravidade e expulsar partículas para o espaço. Segundo os cientistas, este campo é tão fundamental quanto os outros dois.
Hipótese antiga
A hipótese sobre a existência de um campo elétrico ambipolar foi formulada pela primeira vez há 60 anos.
Acreditava-se que este campo conduzia partículas da atmosfera do nosso planeta para o espaço, acima dos pólos norte e sul da Terra.
“Cada vez que uma nave espacial sobrevoava os pólos da Terra, podíamos sentir este vento supersónico de partículas, chamado vento polar, fluindo em direção ao espaço”, explica Glyn Collinson, investigador principal da missão Endurance no Goddard Space Flight Center. da NASA. O estudo foi publicado na revista Nature.
“[Se acreditava que] Deve haver alguma força invisível agindo ali, responsável por essa saída. Mas nunca fomos capazes de medir isso antes porque não tínhamos a tecnologia necessária.”
Para analisar se realmente se tratava de uma força invisível, a equipe de pesquisadores criou o foguete Endurance e em maio de 2022 o lançou a partir de Svalbard, uma pequena ilha no norte da Noruega.
“Svalbard é o único campo de foguetes do mundo onde poderíamos voar através do vento polar e realizar as medições que precisávamos”, diz Suzie Imber, física da Universidade de Leicester, no Reino Unido, e coautora do estudo.
O Endurance atingiu uma altitude de 768 quilômetros e pousou 19 minutos depois no mar da Groenlândia.
Durante o voo suborbital de 15 minutos, o Endurance mediu uma mudança no potencial elétrico de apenas 0,55 volts.
“Meio volt não é nada, certo? É quase a mesma potência de uma daquelas pequenas baterias de relógio”, explica Collinson.
“Mas essa é exatamente a quantidade necessária para explicar a fuga do vento polar.”
Neutralizar a gravidade
Os íons de hidrogênio, o tipo de partícula mais abundante no vento polar, sofrem uma força externa deste campo 10,6 vezes mais forte que a gravidade.
Isso, dizem os pesquisadores, é mais que suficiente para neutralizar a gravidade. É o suficiente para lançá-los ao espaço em velocidades supersônicas.
Basicamente, o campo ambipolar “eleva os céus” moldando a ionosfera (uma camada da alta atmosfera).
É “como uma corrente transportadora que eleva esta atmosfera para o espaço”, explica Collinson.
O campo é “ambipolar” porque funciona nas duas direções. Os íons arrastam os elétrons para baixo à medida que afundam devido à gravidade.
Ao mesmo tempo, os elétrons elevam os íons a alturas maiores enquanto tentam escapar para o espaço.
E elevam partículas carregadas na nossa atmosfera superior a alturas maiores do que alcançariam de outra forma, o que pode ter moldado a evolução do nosso planeta de formas que ainda não foram exploradas.
A descoberta do Endurance, dizem os pesquisadores, levanta muitas questões que agora podem começar a ser respondidas.
Por exemplo, qual é a função exata deste campo e como ele moldou o nosso planeta.
Segundo Glynn Clllinson, o campo ambipolar provavelmente teve um impacto na evolução da atmosfera e talvez até tenha deixado a sua marca nos oceanos.
Embora ainda existam muitas questões sem resposta, o facto de o terceiro campo energético da Terra ter sido medido pela primeira vez abre muitos novos caminhos para exploração.
“Qualquer planeta com atmosfera deve ter um campo ambipolar”, diz Collinson.
“Agora que finalmente o medimos, podemos começar a aprender como moldou o nosso planeta e outros ao longo do tempo.”
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