Swarm investiga acoplamento energético
O Sol banha o nosso planeta com a luz e o calor necessários para sustentar a vida, mas também nos bombardeia com perigosas partículas carregadas através do vento solar. O nosso campo magnético protege-nos, em grande parte, deste ataque, mas é um tanto ou pouco complicado. Graças à missão Swarm da ESA, a natureza deste acoplamento Terra-Sol foi revelada com mais detalhes do que nunca.
O campo magnético da Terra é como uma enorme bolha que nos protege da radiação cósmica e das partículas carregadas, transportadas por ventos poderosos que escapam da atração gravitacional do Sol e varrem o Sistema Solar.
O trio de satélites Swarm foi lançado em 2013 para melhorar a nossa compreensão de como o campo é gerado e como este nos protege do bombardeio de partículas carregadas.
Uma vez que o nosso campo magnético é gerado, principalmente, por um oceano de ferro líquido que compõe o núcleo externo do planeta, assemelha-se a um íman com linhas de campo emergentes perto dos polos.
O campo é altamente condutor e transporta partículas carregadas que fluem ao longo dessas linhas de campo, dando origem a correntes alinhadas no campo.
Carregando até 1 TW de energia elétrica - cerca de seis vezes a quantidade de energia produzida a cada ano pelas turbinas eólicas na Europa - essas correntes são a forma dominante de transferência de energia entre a magnetosfera e a ionosfera.
As telas cintilantes de luz verde e púrpura das auroras, nos céus acima das regiões polares, são uma manifestação visível de energia e partículas que viajam ao longo das linhas do campo magnético.
A teoria sobre o intercâmbio e o impulso entre o vento solar e o nosso campo magnético remonta, na realidade, a mais de 100 anos e, mais recentemente, a rede de satélites ‘Experiência de Resposta da Magnetosfera Ativa e Eletrodinâmica Planetária’ permitiu que os cientistas estudassem correntes de campo em grande escala.
No entanto, a missão Swarm está a levar a uma nova e emocionante onda de descobertas. Um novo artigo explora a dinâmica deste acoplamento energético em diferentes escalas espaciais - e descobre que tudo está nos detalhes.
Ryan McGranaghan, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, disse: “Temos uma boa compreensão de como essas correntes trocam energia entre a ionosfera e a magnetosfera em grandes escalas, então assumimos que as correntes de menor escala se comportaram da mesma maneira, mas carregaram proporcionalmente menos energia.”
“A Swarm permitiu-nos ampliar efetivamente essas correntes menores e vemos que, sob certas condições, esse não é o caso.
“As nossas descobertas mostram que estas correntes menores carregam energia significativa e que o seu relacionamento com as correntes maiores é muito complexo. Além disso, correntes grandes e pequenas afetam a magnetosfera-ionosfera de maneira diferente.”
Colin Forsyth, da University College de Londres observou: “Uma vez que as correntes elétricas em torno da Terra podem interferir na navegação e nos sistemas de telecomunicações, esta é uma descoberta importante.
“Também nos dá uma maior compreensão de como o Sol e a Terra estão ligados e como esse acoplamento pode, em última análise, adicionar energia à nossa atmosfera.
“Este novo conhecimento pode ser usado para melhorar modelos para que possamos entender melhor e, portanto, em última análise, prepararmo-nos para as possíveis consequências das tempestades solares”.
O diretor da missão Swarm da ESA, Rune Floberghagen, acrescentou: “Desde o início da missão, realizámos projetos para abordar o intercâmbio de energia entre a magnetosfera, a ionosfera e a termosfera.
“Mas o que estamos a testemunhar agora é nada menos que uma revisão completa da compreensão de como a Terra responde e interage com a energia vinda do Sol.
“Na verdade, essa investigação científica está a tornar-se um pilar fundamental para a missão Swarm alargada, precisamente porque está a lançar novas bases e, ao mesmo tempo, tem uma forte relevância social. Agora desejamos explorar esse potencial dos satélites Swarm ao máximo.”
