Pesquisadores descobrem o que acontece no lado brilhante da lua

 Caros Leitores;

Deformação da magnetosfera do planeta pelo vento solar. Crédito: nasa.gov

Pesquisadores da HSE University desenvolveram um modelo matemático que explica a levitação de partículas de poeira carregadas sobre a superfície lunar iluminada pelo sol para quase qualquer latitude. Pela primeira vez, o modelo leva em consideração a cauda magnética da Terra – uma área específica ao redor do nosso planeta. Os dados da pesquisa são importantes para o planejamento das missões espaciais Luna-25 e Luna-27. O estudo foi publicado na  Physics of Plasmas .

No espaço, a Lua é cercada por plasma (gás ionizado), que contém partículas de poeira de matéria sólida . Na superfície lunar, partículas de poeira, impactadas por fótons, elétrons e íons do vento solar, recebem uma carga positiva. Sua interação com a superfície lunar carregada positivamente faz com que eles se recuperem, se movam e componham o plasma empoeirado.

Devido a esses fatores, os pesquisadores podem supor que os plasmas empoeirados lunares evoluem apenas acima de parte da superfície lunar (em torno de latitudes acima de 76°). Mas espera-se que plasmas empoeirados possam ser observados acima de toda a parte iluminada pelo sol da Lua. Os autores do artigo desenvolveram um modelo físico-matemático do movimento do plasma de poeira no qual o impacto da cauda magnética da Terra desempenha um papel importante.

A magnetosfera da Terra evolui devido à interação que o campo magnético do planeta tem com partículas carregadas do espaço. Impactadas pelo campo magnético, por exemplo, as partículas do vento solar desviam de sua trajetória inicial e formam uma área ao redor do planeta. É assimétrico: no lado diurno, atinge o tamanho de 8 a 14 raios terrestres e, no lado noturno, é estendido e forma uma cauda magnética, com várias centenas de raios terrestres.

Durante cerca de um quarto de sua órbita, a Lua está na cauda magnética da Terra, o que impacta o movimento das partículas ao longo do meridiano: impactadas pelo campo magnético, elas começam a se mover da área polar para o equador.

As partículas também são impactadas por forças gravitacionais e eletrostáticas. O primeiro atrai o grão de poeira para a superfície, enquanto o outro o repele. Isso leva à oscilação vertical das partículas.

Em seguida, as partículas transitam para uma condição de levitação. Os pesquisadores explicam esse efeito por longos dias de sol na Lua: quase 15 dias terrestres. Durante esse período, o processo de oscilação das partículas desaparece e elas têm tempo suficiente para se transferir para a levitação. Segundo os pesquisadores, fenômenos opostos também são observados. Por exemplo, nas luas marcianas, Fobos e Deimos, o tempo da oscilação dos grãos de poeira desaparecendo é maior do que o dia claro, e é por isso que eles não têm tempo suficiente para se transferir para a condição de levitação.

Sergey Popel, chefe do Laboratório de Processos de Plasma Empoeirado em Objetos Espaciais, Instituto de Pesquisa Espacial do RAS, diz que "Luna-25 e Luna-27 estão em preparação hoje, e eles vão estudar as propriedades de poeira e plasmas empoeirados perto do superfície lunar . Para torná-los bem-sucedidos, pesquisas preliminares são essenciais. Hoje usamos uma abordagem simplificada para explicar a transição da poeira acima da superfície lunarlevando em conta os campos magnéticos na cauda magnética da Terra. Em estudos futuros, será necessário levar em consideração adicionalmente a inclinação axial e a inclinação da órbita ao plano da eclíptica tanto para a Terra quanto para a Lua, além de considerar parâmetros mais precisos do plasma magnetotail".

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Mais informações: SI Popel et al, Dinâmica de poeira nos plasmas empoeirados lunares: Efeitos de campos magnéticos e variações de carga de poeira, Física de Plasmas (2022). DOI: 10.1063/5.0077732

Informações do jornal: Física dos Plasmas

Fonte: Phys.Org / pela Escola Superior de Economia da Universidade Nacional de Pesquisa   / 24-02-2022  

https://phys.org/news/2022-02-bright-side-moon.html

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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

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