O furacão espacial detectado pela 1ª vez na Terra

2021-03-10 15:46:33

Uma equipe internacional de cientistas liderada pelo professor Qing-He Zhang, da Universidade Shandong, no leste da China, fez a primeira observação desse fenômeno.

"Estamos observando um fenômeno com características de furacão na atmosfera superior sobre o pólo norte magnético, que chamamos de furacão espacial", disse o professor Zhang à BBC News Mundo, o serviço em espanhol da BBC.

Embora tenha havido teorias sobre a existência desses furacões nas camadas superiores da atmosfera terrestre, é a primeira vez que sua existência foi confirmada.

O estudo sobre a descoberta foi publicado na revista Nature Communications.

Elétrons em vez de água

Os cientistas descreveram o furacão como um redemoinho de plasma com cerca de mil quilômetros de largura e localizado a centenas de quilômetros de altura. As observações de plasma foram feitas a cerca de 860 km da superfície da Terra.

"Até agora, não havia certeza da existência de furacões de plasma, então ser capaz de provar que eles existem com esta observação é incrível", disse Mike Lockwood, cientista espacial da Universidade de Reading, na Inglaterra, que também esteve envolvido no estudo.

O plasma é um gás no qual, devido a fortes colisões em alta temperatura, os átomos se separaram e os elétrons negativos e os íons positivos se movem livremente.

"O furacão espacial é caracterizado por uma estrutura espiral com múltiplos braços porque precipita elétrons em vez de água, uma forte circulação de plasma com fluxo horizontal zero no centro (o olho do furacão) e um enorme fluxo e deposição de energia e velocidade em direção à ionosfera polar."

A ionosfera é uma parte muito ativa da atmosfera que se sobrepõe às camadas da atmosfera chamadas mesosfera, termosfera e exosfera.

A ionosfera cresce e encolhe dependendo da energia que absorve do sol.

Seu nome se deve ao fato de que os gases são agitados pela radiação solar e formam íons ou átomos eletricamente carregados.

Partes da ionosfera se sobrepõem à magnetosfera da Terra, que é a área ao redor de nosso planeta na qual partículas carregadas experimentam o campo magnético da Terra.

Oito horas

O furacão espacial observado pela equipe durou cerca de oito horas.

"Neste estudo, apresentamos a observação de um furacão espacial de longa duração, enorme e energético na ionosfera sobre o pólo norte magnético, que depositou energia do vento solar e da magnetosfera na ionosfera ao longo de um período de várias horas", o estudo registra.

O vento solar é a corrente de partículas carregadas liberadas da parte superior da atmosfera do Sol, chamada de coroa solar.

‘Milhares de imagens’

A confirmação do furacão espacial foi baseada em observações de satélite de 2014.

"Meu grupo de pesquisa na Universidade de Shandong se concentra principalmente na conexão da ionosfera e da magnetosfera, e seus impactos nas condições meteorológicas e espaciais", disse o professor Zhang.

"Meu aluno e eu passamos cerca de dois anos estudando milhares de imagens de auroras observadas por satélites DMSP nos últimos 15 anos e encontramos dezenas de casos com características de furacões espaciais, alguns não tão claros. O caso que mostramos no estudo é o melhor."

O DMSP ou Programa de Defesa de Satélites para a Meteorologia (Defense Meteorological Satellite Program) monitora as características meteorológicas, oceanográficas e físicas solares para o Departamento de Defesa dos Estados Unidos.

Fenômeno comum

"A presença de plasma e campos magnéticos pode ser vista na atmosfera de outros planetas no universo, então furacões espaciais podem ser um fenômeno comum", observou Lockwood.

No espaço, os astrônomos detectaram furacões em Marte, Saturno e Júpiter, que são semelhantes aos furacões na baixa atmosfera da Terra. Existem também gases que giram em formações espirais gigantescas na atmosfera solar, e são conhecidos como tornados solares.

No entanto, nenhum furacão foi detectado na alta atmosfera em qualquer um dos planetas de nossa heliosfera.

Impacto nas comunicações

O estudo do furacão espacial ajudará a entender melhor as interações entre o vento solar, a magnetosfera e a ionosfera em condições de baixa atividade geomagnética, explicou o professor Zhang.

"Geralmente, acredita-se que a transferência de energia do vento solar e plasma para a ionosfera é muito fraca quando a atividade geomagnética é baixa. Este estudo indica que mesmo em condições geomagnéticas extremamente calmas há deposição de energia comparável àquela que ocorre em supertempestades."

"Isso sugere que os indicadores de atividade geomagnética não representam adequadamente a atividade dramática dentro dos furacões espaciais, que estão mais ao norte do que os observatórios do índice geomagnético."

Um melhor entendimento de furacões como o observado também é fundamental por seus efeitos nas comunicações de rádio de alta frequência, causando distúrbios nessa modalidade, e por conta de erros na navegação por satélite e nos sistemas de comunicação que também acarretam, disse o professor Zhang.

Para o especialista da Universidade de Shandong, a primeira observação de um furacão espacial levanta muitas questões.

"Este estudo é apenas o começo", disse ele.

"Há muitas questões em aberto, como: o que controla a rotação dos furacões espaciais? Essas tempestades espaciais são sazonais como seus equivalentes tropicais? Os furacões espaciais podem ser previstos como os eventos climáticos da Terra?"

"Esperamos continuar nossas investigações para responder a algumas dessas perguntas e continuar a aprender com as respostas."