Caro Leitor(a),
Nosso planeta está situado no centro de dois imensos donuts,
concêntricos de radiação poderosa: o cinturão de radiação de Van Allen, que
abrigam enxames de partículas carregadas que são capturadas pelo campo
magnético da Terra. Em 17 de Março, 2015,
um choque interplanetária - uma onda de choque criada pela força motriz de uma
ejeção de massa coronal, ou CME, a partir do sol - atingiu campo magnético da
Terra, chamado de magnetosfera, provocando a maior tempestade geomagnética da
década anterior. E Van Allen Sondas da NASA estavam lá para ver os
efeitos sobre o cinturão de radiação.
Em 17 de Março, 2015, um choque
interplanetária - uma onda de choque criada pela força motriz de uma ejeção de
massa coronal, ou CME, a partir do sol - atingiu o cinturão de radiação
externa, provocando a maior tempestade geomagnética da década anterior. Van Allen Sondas da NASA estavam lá para vê-lo.
Créditos: NASA
Goddard Space Flight Center; Genna Duberstein, produtor
Uma das formas mais comuns de clima espacial, uma
tempestade geomagnética descreve qualquer evento em que a magnetosfera é
subitamente, perturbado temporariamente. Tal
evento também pode levar a alterações nos cinturões de radiação que rodeiam a
Terra, mas os pesquisadores raramente têm sido capazes de observar o que
acontece. Mas no
dia da tempestade geomagnética março 2015, um dos Van Allen Sondas estava em
órbita direita através das correias, fornecendo sem precedentes de dados de
alta resolução a partir de um fenômeno raramente testemunhado. Um documento sobre estas observações
foi publicado no Journal of Geophysical Research em 15 de agosto de 2016.
Os investigadores querem
estudar o ambiente do espaço complexo em torno da Terra porque a radiação e
energia não podem impactar nossos satélites em uma ampla variedade de maneiras
- de interromper eletrônica embarcada para aumentar o arrasto de atrito para
interromper as comunicações e sinais de navegação.
"Nós estudamos
cinturões de radiação, porque eles representam um perigo para naves espaciais e
astronautas", disse David Sibeck, o cientista da missão de Van Allen
Sondas da NASA Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, que não estava
envolvido com o papel. "Se
você soubesse o quão ruim a radiação poderia começar, você iria construir uma
nave espacial melhor para acomodar isso."
Estudar os cinturões de
radiação é uma parte de nossos esforços para monitorar, estudar e compreender o
clima espacial. NASA lançou os
gêmeos Sondas de Van Allen em 2012 para compreender os processos físicos
fundamentais que criam este ambiente hostil para que os cientistas podem
desenvolver melhores modelos dos cinturões de radiação. Estas naves espaciais foram
especificamente concebidos para suportar o constante bombardeio de radiação
nesta área e para continuar a recolher dados, mesmo sob as condições mais
intensas. Um conjunto de
observações sobre a forma como o cinturão de radiação responder a uma tempestade
espaço de tempo significativa, a partir deste ambiente espacial dura, é uma
mina de ouro.
A pesquisa recente
descreve o que aconteceu: A tempestade março 2015 foi iniciado por um choque
interplanetária arremessado em direção à Terra - uma onda de choque gigante no
espaço partiu por uma CME, bem como um tsunami é desencadeado por um terremoto.
Inchaço e encolhendo em
resposta a tais eventos e radiação solar, os cinturões de Van Allen são
estruturas altamente dinâmicas dentro da magnetosfera de nosso planeta. Às vezes, a mudança das condições em
próximo à Terra espaço pode energizar elétrons nessas regiões em constante
mudança. Os cientistas ainda não
sabem se os eventos de energização impulsionadas por choques interplanetários
são comuns. Independentemente disso, os efeitos dos choques
interplanetários são altamente localizada eventos - ou seja, se uma nave
espacial não é precisamente no lugar certo quando um visitas de choque, não irá
registrar o evento em tudo.Neste caso, apenas um dos Van Allen Sondas estava
na posição adequada, profundamente dentro da magnetosfera -, mas foi capaz de
enviar de volta informações chave.
A sonda mediu o pulso repentina de elétrons energizados para velocidades
extremas - quase tão rápido quanto a velocidade da luz - como o choque bateu o
cinturão de radiação externa. Esta população de elétrons foi de curta
duração, e sua energia dissipada em poucos minutos. Mas, cinco dias
depois, muito depois de outros processos de que a tempestade tinha morrido para
baixo, o Van Allen Sondas detectou um aumento do número de elétrons de energia
ainda maiores. Tal aumento muito mais tarde é um testamento para os
processos de energização únicas após a tempestade.
"O choque injetado - o que significa que empurrou - elétrons de
regiões exteriores da magnetosfera profundamente dentro do cinto, e, nesse
processo, os elétrons ganhou energia", disse Shri Kanekal, o
cientista-adjunto da missão para os Van Allen Sondas em Goddard e do líder
autor de um artigo sobre estes resultados.
Os pesquisadores podem agora incorporar este exemplo para o que já sabem
sobre como os elétrons se comportam nos cintos, a fim de tentar entender o que
aconteceu neste caso - e melhor mapear os processos de espaço de tempo
lá. Existem várias maneiras elétrons nos cinturões de radiação podem ser
energizados ou acelerados: radialmente, localmente ou por meio de um
choque. Em aceleração radial, os elétrons são transportados por ondas de
baixa frequência em direção à Terra. aceleração local descreve o processo
de elétrons ganham energia a partir de ondas de frequência relativamente mais
altos como os elétrons orbitar a Terra. E, finalmente, durante a
aceleração choque, um forte choque interplanetária comprime a magnetosfera, de
repente, a criação de grandes campos elétricos que energizar rapidamente
elétrons.
Os cientistas estudam os diferentes processos de compreender qual o
papel que cada processo desempenha na dinamização partículas na magnetosfera. Talvez
estes mecanismos ocorrem em combinação, ou talvez apenas um de cada
vez. Responder a esta questão continua a ser um objetivo importante no
estudo dos cinturões de radiação - uma tarefa difícil, considerando a natureza
fortuita da recolha de dados, em particular no que diz respeito à aceleração
choque.
Além disso, o grau de energização electrões depende do processo que os
energiza. Pode-se comparar o processo de aceleração de choque, como
observado pela Van Allen Probe, a empurrar um balanço.
"Pense em 'empurrando' como o fenômeno que está aumentando a
energia", disse Kanekal."Quanto mais você empurra um balanço, maior
ele vai." E os elétrons mais rápido irá após um choque.
Neste caso, esses impulsos adicionais provavelmente conduzido para o
segundo pico de electrões de alta energia. Enquanto as ondas
eletromagnéticas do choque permanecia na magnetosfera, eles continuaram a
aumentar a energia dos elétrons. Quanto mais forte a tempestade, os mais
longos tais ondas persistem. Após a tempestade de março 2015, as ondas
eletromagnéticas resultantes durou vários dias. O resultado: um pico de
energia de elétrons medida pela sonda Van Allen cinco dias depois.
Este marco 2015 tempestade geomagnética foi um dos mais fortes ainda da
década, mas empalidece em comparação com algumas tempestades
anteriores. Uma tempestade durante março 1991 foi tão forte que produziu
longa duração elétrons, energizados que permaneceram dentro dos cinturões de
radiação para vários anos. Com sorte, os Van Allen As sondas podem estar na
posição certa em sua órbita para observar a resposta cinturão de radiação de
mais tempestades geomagnéticas no futuro. Como cientistas reunir dados de
diferentes eventos, eles podem comparar e contrastar eles, em última análise,
ajudando a criar modelos consistentes de processos pouco compreendidos que
ocorrem nestes cintos gigantes.
A Johns Hopkins Laboratório de Física Aplicada, em
Laurel, Maryland, construiu e opera as sondas de Van Allen para Divisão de
Heliofísica da NASA na Science Mission Directorate. Os Van Allen
Sondas são a segunda missão no Viva da NASA Com um programa Star, uma
iniciativa gerida por Goddard e focado em aspectos do sistema Sol-Terra que
afetam diretamente a vida humana e da sociedade.
Links Relacionados
Por Lina Tran da NASA Goddard Space Flight Center , em Greenbelt,
Md.
Última
Atualização: agosto 15, 2016
Editor: Rob
Garner
Vídeo
Fonte: NASA - 15 de agosto de 2016
“O conhecimento torna a alma jovem, pois, colhe a sabedoria”.
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor
e Pesquisador Independente das Ciências:
Espacial; Astrofísica; Astrobiologia e Climatologia, Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e
ESA (European Space Agency.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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