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ESTUDO DESCOBRE QUE PEQUENAS ERUPÇÕES SOLARES PODEM TER EFEITOS PROFUNDOS EM PLANETAS DESPROTEGIDOS
14 de abril de 2015

 

Apesar de ainda não conhecermos tudo o que é necessário para construir um planeta propício à vida, é sabido que a interação entre o Sol e a Terra é essencial para tornar o nosso planeta habitável - um equilíbrio entre uma estrela que fornece energia e um planeta que pode proteger-se das mais duras emissões solares. O nosso Sol emite constantemente luz, energia e um fluxo de partículas chamado vento solar que banha os planetas à medida que viaja pelo espaço. Também ocorrem ejeções de massa coronal, ou EMC, as maiores erupções de material solar que podem perturbar a atmosfera em torno de um planeta. Na Terra, parte do impacto destas EMC é desviado por uma bolha magnética natural chamada magnetosfera.

Mas alguns planetas, como Vénus, não têm magnetosferas protetivas e isso pode assinalar más notícias. No dia 19 de dezembro de 2006, o Sol libertou uma pequena e lenta nuvem de material solar. No entanto, quatro dias depois, esta EMC foi poderosa o suficiente para arrancar quantidades significativas de oxigénio da atmosfera de Vénus e enviá-lo para o espaço, onde se perdeu para sempre.

Aprender porque é que uma EMC pequena teve um impacto tão forte pode ter consequências profundas para entender o que faz com que um planeta seja propício à vida. Estes resultados foram publicados na edição de 9 de abril da revista Journal of Geophysical Research.

"E se a Terra não tivesse essa magnetosfera protetora?", pergunta Glyn Collinson, autor principal do artigo, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland. "Será que a magnetosfera é um pré-requisito para um planeta que sustente vida? Ainda não sabemos, mas podemos estudar estas questões ao observar planetas sem magnetosferas, como Vénus."

O trabalho de Collinson começou com dados da sonda Venus Express da ESA, que chegou a Vénus em 2006 e realizou uma missão de oito anos. Estudando dados do seu primeiro ano, Collinson notou que no dia 23 de dezembro de 2006, a atmosfera de Vénus perdeu oxigénio a um ritmo incrível. Ao mesmo tempo que as partículas escapavam, os dados também mostravam que algo invulgar estava a acontecer ao vento solar que passava pelo planeta.

Para saber mais, Collinson trabalhou com Lan Jian, uma cientista espacial de Goddard especializada em identificar eventos no vento solar. Usando dados da Venus Express, Jian tentou descobrir o que tinha atingido o planeta. Parecia ser uma EMC, por isso olhou então para observações da sonda SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) da ESA e da NASA. Identificaram uma EMC fraca no dia 19 de dezembro, candidata provável para o que avistaram quatro dias depois perto de Vénus. Ao medir o tempo que levou a chegar a Vénus, estabeleceram que movia-se a mais de 320 km/s - o que é extremamente lento para os padrões das EMC, mais ou menos a mesma velocidade do próprio vento solar.

Os cientistas dividem as EMC em duas grandes categorias: aquelas rápidas o suficiente para conduzir uma onda de choque à sua frente enquanto afastam-se do Sol, e aquelas que se movem muito mais lentamente, como a chegada do nevoeiro. As EMC rápidas já foram observadas noutros planetas e sabe-se que afetam a fuga atmosférica, mas ninguém tinha ainda observado os efeitos de uma EMC lenta.

"O Sol 'tossiu' uma EMC nada impressionante," afirma Collinson. "Mas o planeta reagiu como se tivesse sido atingido por algo enorme. Ao que parece, é como a diferença entre colocar uma lagosta em água a ferver, contra colocando-a em água fria e aquecendo a água lentamente. De qualquer das maneiras, a lagosta está em maus lençóis."

Da mesma forma, os efeitos da EMC pequena acumularam-se ao longo do tempo, arrancando parte da atmosfera de Vénus e puxando-a para o espaço. Esta observação não prova que cada EMC pequena tem um efeito semelhante, mas deixa claro que tal é possível. Por sua vez, isto sugere que, sem uma magnetosfera, a atmosfera de um planeta é intensamente vulnerável aos eventos meteorológicos do Sol.

Vénus é um planeta particularmente inóspito: é 10 vezes mais quente que a Terra com uma atmosfera tão espessa que o máximo que um módulo de aterragem sobreviveu, à superfície, antes de ser esmagado, foi pouco mais de duas horas. Talvez estas vulnerabilidades às tempestades solares tenham contribuído para este ambiente. Independentemente disso, a compreensão exata do efeito que a falta de uma magnetosfera tem num planeta como Vénus pode ajudar-nos a perceber mais sobre a habitabilidade de outros planetas que descobrimos para lá do nosso Sistema Solar.

Os investigadores examinaram detalhadamente os seus dados para ver se conseguiam determinar o mecanismo que expulsava a atmosfera. A EMC tinha claramente empurrado o arco de choque da atmosfera em redor de Vénus. Os cientistas também observaram ondas dentro do arco de choque 100 vezes mais poderosas do que aquelas normalmente presentes.

"É como aquilo que vemos em frente de uma rocha durante uma tempestade à medida que passa uma onda," afirma Collinson. "O espaço em frente de Vénus tornou-se muito turbulento."

A equipa desenvolveu três hipóteses para o mecanismo que empurrou o oxigénio para o espaço. Em primeiro lugar, até uma EMC lenta aumenta a pressão do vento solar, que pode ter interrompido o fluxo normal da atmosfera em redor do planeta da frente para trás, ao invés forçando-a para o espaço. A segunda possibilidade é que os campos magnéticos que viajam com a EMC mudaram os campos magnéticos normalmente induzidos em torno de Vénus pelo vento solar para uma configuração que pode provocar fuga atmosférica. Ou, em terceiro lugar, as ondas dentro do arco de choque de Vénus podem ter transportado partículas à medida que se moviam."

Collinson diz que vai continuar a estudar os oito anos de dados da Venus Express em busca de mais informações, mas ressalta que é preciso sorte para encontrar outra EMC perto de outro planeta. Perto da Terra, temos várias naves espaciais que podem observar uma EMC a deixar o Sol e os seus efeitos perto da Terra, mas é difícil seguir estes eventos perto de outros planetas.

Esta foi uma observação rara de uma EMC que fornece informações cruciais sobre um planeta tão diferente do nosso - e por sua vez sobre a Terra. Quanto mais aprendemos sobre outros mundos, mais aprendemos sobre a história do nosso próprio planeta e o que o tornou tão favorável à vida.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Journal of Geophysical Research
PHYSORG
redOrbit

Sol:
Wikipedia
Núcleo de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve

EMC (Ejeção de Massa Coronal):
Wikipedia
Universidade Estatal do Montana

Vénus:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg 
Wikipedia

Venus Express:
ESA 
NASA
Wikipedia

SOHO:
Página oficial 
Página da ESA 
Wikipedia


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Uma relativamente pequena nuvem de material solar pode ser vista a escapar do Sol na parte superior esquerda deste filme capturado pela sonda SOHO no dia 19 de Dezembro de 2006. Esta ejeção lenta, no entanto, foi poderosa o suficiente para fazer com que Vénus, quatro dias depois, perdesse uma quantidade significativa de oxigénio na atmosfera.
Crédito: ESA/NASA/SOHO/JHelioviewer
(clique na imagem para ver versão maior)

 
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