NASA descobre campo elétrico oculto da Terra que origina “ventos” supersônicos

Pela primeira vez, uma equipe de cientistas conseguiu coletar medidas de um campo elétrico do tamanho da Terra, que pode ter papel tão fundamental para nosso planeta quanto a gravidade e o campo magnético. Os dados foram coletados com um foguete suborbital da NASA, e confirmam a estrutura prevista pela primeira vez há 60 anos.

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Mistério de 50 anos sobre a magnetosfera terrestre é resolvido

A estrutura em questão é o chamado campo elétrico ambipolar. Sua existência foi proposta na década de 1960 após espaçonaves sobreavoarem os polos da Terra e detectarem um fluxo de partículas indo da atmosfera do nosso planeta ao espaço.

O fluxo foi chamado de “vento polar”, mas sua origem permaneceu um mistério: muitas das suas partículas eram frias e viajavam a velocidades supersônicas. “Tinha que ter alguma coisa puxando estas partículas para fora da atmosfera”, comentou GLyn Collinson, autor principal do novo estudo.

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O principal suspeito era um campo elétrico ainda não descoberto que, apesar de ser fraco, deveria ter efeitos perceptíveis a centenas de quilômetros. No entanto, as tecnologias disponíveis não permitiram a detecção do campo elétrico.

Isso mudou em 2016, quando Collinson e sua equipe criaram um instrumento que poderia coletar medidas do campo ambipolar e que poderia ser lançado por um foguete suborbital. Deu certo: em 2022, a missão Endurance foi lançada com um foguete suborbital da NASA com destino a Svalbard, um arquipélago norueguês a algumas centenas de quilômetros do polo norte.

Durante a viagem, a Endurance mediu uma mudança de apenas 0,55 volts no potencial elétrico. “Meio volt não é quase nada — é praticamente tão forte quanto a bateria de um relógio —, mas é a quantidade certa para explicar o vento polar”, acrescentou Collinson.

Os íons de hidrogênio (partícula mais abundante no vento polar) recebem um “empurrãozinho” do campo elétrico que é 10,6 vezes mais forte que a gravidade. Alex Glocer, coautor do estudo, explicou que “isso é mais que o suficiente para vencer a gravidade — na verdade, é suficiente para lançá-las ao espaço em velocidades supersônicas”.

Foguete Endurance lançado na missão homônima (Imagem: Reprodução/Andøya Space/Leif Jonny Eilertsen)

Os resultados da missão Endurance representam vários novos caminhos para estudos futuros. O campo ambipolar é um campo energético fundamental do nosso planeta junto da gravidade do magnetismo, e pode ter afetado a evolução da atmosfera em formas que, agora, podem ser estudadas pelos cientistas.

Além disso, o campo foi criado pelas dinâmicas internas da atmosfera. Portanto, estruturas parecidas podem existir em planetas como Vênus e Marte. “Agora que finalmente o medimos, podemos começar a aprender como ele moldou nosso planeta e outros ao longo do tempo”, finalizou Collinson.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature.