Uma teoria de 60 anos sobre a estrutura dos campos magnéticos que cercam a Terra foi confirmada diretamente pela primeira vez. O principal autor do artigo é a estudante de graduação Cleo Loi, que inventou uma maneira de ver a magnetosfera terrestre em três dimensões.

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O sol emite um fluxo constante de partículas carregadas que são complementadas por raios cósmicos de fontes como supernovas. À medida que essas partículas se aproximam da Terra, seu caminho é alterado pelo campo magnético da Terra, que desvia cada um e canaliza outros para os pólos, criando exibições como auroras boreais.

Esta região, conhecida como magnetosfera, inclui a ionosfera e plasmasfera como suas camadas internas. Colocando essas distinções de lado, não sabemos muito sobre a estrutura dessas regiões.

Uma melhor compreensão seria útil porque a ionosfera interfere com os sistemas de navegação por satélite e as imagens recebidas por radiotelescópios. Durante seu projeto de honras na Universidade de Sydney, Cleo Loi percebeu que poderia usar o radiotelescópio Murchison Widefield Array (MWA) para investigar essas regiões de uma maneira que nunca antes havia feito, levando à publicação de um artigo na revista Geophysical Research Letters.

Cleo Loi

O MWA é um precursor do Square Kilometer Array (SKA), em breve para transformar a radioastronomia. Consiste em 128 antenas espalhadas por três quilômetros. Loi sugeriu que, ao dividir as observações entre aqueles dos extremos oriental e ocidental da matriz, ela conseguiria algo equivalente à visão binocular, permitindo-nos ver em três dimensões.

Para o trabalho astronômico usual da MWA, uma linha de base de três quilômetros não proporciona a paralaxe necessária para ver em profundidade, mas a situação é muito diferente quando nos aproximamos da Terra.

Loi detectou uma série de tubos de plasma de alta e baixa densidade conectando a ionosfera e plasmasfera correndo paralelamente ao campo magnético. “Nós medimos sua posição para ser cerca de 600 quilômetros acima do solo, na ionosfera superior, e eles parecem continuar para cima na plasmasfera. Isso é em torno de onde a atmosfera neutra termina e estamos transitando para o plasma do espaço exterior “, afirmou Loi. Os tubos se movem lentamente com o tempo, de modo que os telescópios experimentam efeitos de interferência em mudança.

Loi informou que, embora tenha sido realizada alguma sondagem limitada sobre a ionosfera com outros radiotelescópios, como o Very Large Array, ninguém em seu conhecimento aplicou a paralaxe ao problema anteriormente.

“As pessoas teorizaram algo como isso a partir de observações de um tipo de onda eletromagnética de baixa frequência. Podemos detectar relâmpagos de outro hemisfério e as pessoas concluíram que deve haver tubos de plasma orientando o sinal”, diz Loi. “É uma conclusão muito indireta, e ninguém teve muita ideia de como eram esses tubos.”

Loi diz que ficou espantada com a quantidade de tubos que o enorme campo de 30 ° da MWA revelou. “Não há planos para usar o SKA para estudar a ionosfera, mas espero que a publicidade sobre este trabalho mude isso”, diz ela.

Fonte: IFL Science

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