Impressões de artista da Mars Express (esquerda) e Venus Express (direita).
Crédito: ESA/D. Ducros/AOES Medialab

Medições das missões gémeas da ESA, a Mars Express e a Venus Express, capturaram a dança entre a intensidade dos raios cósmicos altamente energéticos e a influência da atividade do Sol em todo o nosso Sistema Solar interior.

Uma comparação dos dados do sensor de plasma ASPERA, um instrumento transportado por ambas as naves espaciais, com o número de manchas solares visíveis à superfície do Sol, mostra como os raios cósmicos são suprimidos durante os picos de atividade no ciclo solar de 11 anos. O estudo internacional, liderado pelo Dr. Yoshifumi Futaana do Instituto Sueco de Física Espacial, foi publicado na revista The Astrophysical Journal.

Os raios cósmicos são partículas que viajam quase à velocidade da luz que têm origem fora do nosso Sistema Solar. São uma perigosa forma de radiação altamente energética que pode causar falhas eletrónicas nas naves espaciais e danificar o ADN dos seres humanos no espaço.

Para além da relação de uma década com o ciclo solar, os investigadores também observaram como as deteções de raios cósmicos variaram ao longo dos curtos períodos de tempo de uma órbita. Surpreendentemente, descobriram que a área protegida dos raios cósmicos, por trás de Marte, é mais de 100 quilómetros mais larga do que o raio real do planeta. A razão pela qual esta área bloqueada deve ser tão grande ainda não é clara.

"O estudo mostra a gama de conhecimentos valiosos que podem ser derivados do que é realmente informação da contagem de fundo recolhida pelos instrumentos ASPERA. A compreensão das várias relações entre os raios cósmicos e o ciclo solar, entre as atmosferas dos planetas e o desempenho dos instrumentos das naves espaciais é muito importante para futuras missões robóticas e de exploração humana", disse o Dr. Futaana.

Lançada em 2003, a Mars Express continua em serviço em torno do Planeta Vermelho, enquanto a Venus Express operou de 2006 a 2014. Os investigadores compararam o conjunto de dados de 17 anos de Marte e o conjunto de dados de oito anos de Vénus com medições de raios cósmicos obtidas na Terra com o monitor de neutrões Thule na Gronelândia. Os cientistas obtiveram valores médios das contagens de raios cósmicos durante períodos de três meses para minimizar a influência da atividade solar esporádica, tais como proeminências ou ejeções de massa coronal. As bases de dados das contagens da radiação de fundo, extraídas para o estudo, foram publicadas e podem ser consultadas através do serviço meteorológico espacial e planetário SPIDER.

Todos os conjuntos de dados mostraram uma diminuição no número de deteções de raios cósmicos, uma vez que foi atingido o pico de atividade do Ciclo solar 24. Em particular, os dados da Mars Express e as observações na Terra mostraram características muito semelhantes. Contudo, houve um atraso aparente de cerca de nove meses entre o número máximo de manchas solares e o mínimo de deteções de raios cósmicos em Marte.

"Estudos anteriores sugeriram que existe um atraso de vários meses entre a atividade solar e o comportamento dos raios cósmicos na Terra e em Marte. Os nossos resultados parecem confirmar isto e também fornecer mais evidências de que o Ciclo solar 24 foi um pouco invulgar, talvez devido ao longo mínimo solar entre o Ciclo 23 e 24, ou à atividade relativamente baixa durante o Ciclo 24", disse o Dr. Futaana.

A análise dos dados da Venus Express foi complicada por alterações na forma como o processamento a bordo foi efetuado a partir de 2010. Além disso, embora os instrumentos ASPERA transportados pela Mars Express e Venus Express se baseassem num desenho comum, cada um deles foi adaptado aos ambientes planetários muito diferentes em que operaram. Isto significa que uma comparação direta dos fluxos de raios cósmicos em Marte e Vénus não é possível utilizando os conjuntos de dados disponíveis.

"A utilização de contagens de fundo para estudar a interação dos raios cósmicos e partículas altamente energéticas com missões planetárias é relativamente nova. No entanto, a obtenção desta informação mostra potencial como uma ferramenta poderosa, por exemplo, na proteção da futura missão JUICE (JUpiter Icy moon Explorer) da ESA, que irá explorar o ambiente inóspito em torno das luas geladas de Júpiter", disse Nicolas Andre do IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) em Toulouse, França, coordenador do serviço SPIDER e coautor deste estudo.

// Europlanet Society (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico (PDF)

Saiba mais

Raios cósmicos:
Wikipedia

Ciclo solar:
Wikipedia

Venus Express:
ESA 
Wikipedia

Mars Express:
ESA 
Arquivo de Ciências Planetárias
Wikipedia

Vénus:
CCVAlg - Astronomia 
Wikipedia

Marte:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia

Serviço meteorológico espacial e planetário SPIDER:
Página principal

JUICE (JUpiter Icy moon Explorer):
ESA
NASA
Wikipedia