Cientistas Solares Utilizam Efeito de Espelho Magnético para Reproduzir Observações feitas pelo IBEX

Desde que os cientistas da missão Interstellar Boundary Explorer, ou IBEX da NASA lançaram o primeiro mapa compreensivo da borda do nosso sistema solar em partículas, os físicos solares têm estado muito ocupados revisando seus modelos para considerar a descoberta de uma faixa estreita de emissão brilhante que era completamente não esperada pelos modelos de previsão atuais.

Estudos adicionais realizados por uma equipe de cientistas do programa Heliophysics Guest Investigator da NASA produziram um modelo revisado que explica e reproduz os resultados do IBEX incorporando um novo efeito no modelo já existente. O novo efeito colocado nas previsões após as imagens do IBEX considera que o campo magnético ao redor do sistema solar – chamado de campo magnético galáctico local – age como um espelho para as partículas enxergadas pelo IBEX.

Os resultados aparecem na edição de 10 de janeiro de 2010 do Astrophysical Journal Letters. Jacob Heerikhuisen, um físico solar da Universidade do Alabama em Huntsville, é o principal autor do artigo. Heerinkhuisen e seus colegas acreditam que a orientação do campo magnético galáctico local é bem relacionada com a localização da faixa no céu.

Partículas carregadas orbitam as linhas do campo magnético. Quando essas partículas de modo repentino perdem sua carga, elas caem em linha reta mantendo sua direção. Somente as partículas que orbitam o espelho magnético, e estão voltadas para nós, podem cair em nossa direção e então ser capturadas pelo IBEX.

Essas partículas têm origem no nosso sistema solar magnetizado, ou a heliosfera – a região a partir de o Sol onde o vento solar encontra com o meio interestelar local. Essas partículas em um primeiro momento perdem sua carga e saem da heliosfera. Em uma determinada distância as partículas voltam a ser carregadas e começam a orbitar uma linha de campo do campo magnético interestelar local, onde elas são recicladas perdendo novamente a carga.

Os físicos solares não esperavam esse efeito de espelho, o que é análogo a explorar uma caverna desconhecida. Ativando o IBEX, os cientistas viram que o sistema solar age como uma vela e a luz é refletida na parede dessa caverna e retorna até nós. O que se encontra nessa parede da caverna age mais como um espelho do que como uma parede normal.

O que se observa com o IBEX é que a caverna aparentemente possui paredes retas e levemente magnéticas, com o formato parecido ao do túnel de metro. O IBEX pode observar de forma remota a direção do campo magnético interestelar local e pode observar se ele se mantém constante ou sofre alteração com o passar do tempo.

A presença do Sol afeta o campo magnético interestelar local, destacando-o para formar algo maior do que uma estação de metrô. Contudo, a estação, ou seja, a heliosfera move-se lentamente ao longo do túnel.

As linhas retas de campo magnético só são encontradas em plasma, onde o campo é tão forte que a forma do fluxo de partículas é similar aos arcos encontrados na coroa do Sol.

Os resultados do IBEX parecem ser consistente com os recentes achados da missão Voyager, que mostra que o campo magnético galáctico ao redor do meio interestelar local é mais forte do que se pensava anteriormente.

Assumindo que este efeito de espelho magnético produz a faixa estreita descoberta pelo IBEX, então a orientação do campo magnético local é bem relacionada com a localização da faixa. Com a ajuda de modelos globais 3D, esse mecanismo poderia ajudar a determinar com precisão a direção do campo magnético. A descoberta também sugere que o IBEX está detectando partículas provenientes dos lados de dentro e de fora da heliopausa, que é a fronteira entre a região externa do sistema solar e o meio interestelar local.

A sonda IBEX foi lançada em outubro de 2008. Seu objetivo científico é descobrir a natureza das interações entre o vento solar e o meio interestelar na fronteira do sistema solar.  Seus resultados atuais comprovam os modelos teóricos e agora com mais dados esses modelos poderão ser melhorados e novas descobertas poderão ser anunciadas.

Esses dois mapas mostram o céu como um todo do ponto de vista da emissão de hidrogênio neutro. As medidas de átomo energético neutro ou ENA em inglês feitas pela missão IBEX (imagem inferior) mostram uma faixa cruzando todo o céu. Um grupo de cientistas descobriu que essa feição pode ser reproduzida por sofisticados modelos (imagem superior), após adicionar um efeito de espelho não previsto anteriormente. As duas imagens mostram os átomos modelados e observados respectivamente.

Fonte:

http://www.nasa.gov/mission_pages/ibex/magnetic-mirror.html

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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