.
Mais de seis décadas atrás, os cientistas tomaram conhecimento de um fenômeno misterioso na atmosfera da Terra. Hipotetizado como um impulsionador fundamental da dinâmica atmosféricaagora pela primeira vez, uma equipe de cientistas de foguetes da NASA diz que finalmente conseguiu detectá-lo.
A descoberta revolucionária, feita como parte de Missão Endurance da NASAtem agora confirmado a existência do campo elétrico ambipolar da Terra, que revela uma força em escala planetária que governa fenômenos conhecidos como escape atmosférico e lança nova luz sobre a evolução do nosso planeta.
O campo elétrico ambipolar foi teorizado pela primeira vez há mais de meio século, desempenhando um papel crucial em fenômenos planetários em linhas semelhantes à gravidade e aos campos magnéticos da Terra. As novas descobertas da missão Endurance ajudam a demonstrar a influência do campo elétrico há muito procurado no que os cientistas chamam de “vento polar”, que descreve um fluxo contínuo de partículas carregadas que se esvaziam no espaço acima dos polos da Terra.
A descoberta fornecerá aos pesquisadores novas abordagens para entender os processos atmosféricos que ocorrem na Terra, bem como em outros planetas.
Descoberta na alta atmosfera da Terra
O longo e misterioso campo elétrico ambipolar, que é uma força fraca, mas também fundamental, que governa o comportamento da atmosfera superior do planeta, foi detectado pela missão Endurance da NASA usando um foguete suborbital especial lançado de um local no Ártico.
Projetado para medir o potencial elétrico global da Terra, que envolve o grau em que o campo elétrico da Terra influencia partículas eletricamente carregadas no ar, o foguete da missão Endurance foi bem-sucedido em detectar e medir esse campo elétrico extremamente fraco.
Ao confirmar a existência do campo, a equipe de pesquisa da NASA acredita que a descoberta ajudará a fornecer novas informações sobre como fenômenos elétricos fracos na atmosfera da Terra moldam a ionosfera, a região superior da atmosfera que reflete ondas de rádio e possui uma abundância de partículas carregadas.
O que é o campo elétrico ambipolar?
Em altas altitudes, onde partículas atmosféricas se tornam ionizadas, o misterioso campo elétrico ambipolar é produzido à medida que elétrons carregados negativamente e íons carregados positivamente se equilibram naturalmente. O resultado é uma separação de cargas resultante desse equilíbrio que cancela alguns dos efeitos da gravidade, o que efetivamente impulsiona partículas carregadas alto o suficiente na atmosfera para que algumas delas escapem para o espaço.
O efeito desse fenômeno é mais pronunciado nos polos da Terra, resultando do que os pesquisadores chamam de “vento polar”, que carrega partículas para longe da atmosfera do nosso planeta.
A equipe da missão Endurance empregou uma série única de instrumentos que permitiram que o foguete que eles lançaram registrasse mudanças no potencial elétrico na atmosfera tão baixo quanto 0,55 volts. Embora isso possa parecer minúsculo, discernir tais mudanças sutis em uma faixa de altitudes é o suficiente para explicar o movimento dos íons de hidrogênio, as partículas mais abundantes no vento polar, que são impulsionadas a velocidades supersônicas.
De acordo com as descobertas da equipe do Endurance, partículas mais pesadas na atmosfera, que incluem íons de oxigênio, também são impactadas pelos efeitos do campo elétrico ambipolar, o que demonstra a ampla influência que ele tem no escape atmosférico.
Fundamentalmente, as novas descobertas da missão Endurance da NASA ajudam a fornecer insights mais profundos sobre a evolução atmosférica do planeta, o que poderia ser aplicado sob as condições certas também em outros planetas, incluindo os vizinhos planetários Marte e Vênus.
O campo elétrico ambipolar provavelmente tem sido uma força contínua que ajudou a moldar a atmosfera da Terra ao longo do tempo e, se fenômenos semelhantes existirem nas atmosferas de planetas próximos, os novos insights podem ajudar a explicar sua evolução ao longo de longos períodos, potencialmente abrangendo bilhões de anos.
“Qualquer planeta com atmosfera deve ter um campo ambipolar”, disse Glen Colinson, principal pesquisador do Endurance no Goddard Space Flight Center da NASA.
“Agora que finalmente o medimos, podemos começar a aprender como ele moldou nosso planeta e outros ao longo do tempo.”
Colinson é o autor principal de um novo artigo detalhando as descobertas da equipe, que foi publicado na quarta-feira, 28 de agosto de 2024, no periódico Natureza.
Micah Hanks é o editor-chefe e cofundador do The Debrief. Ele pode ser contatado por e-mail em micah@thedebrief.org. Acompanhe o trabalho dele em micahhanks.com e em X: @MicahHanks.
.
